Question

将5.6g铁粉放入一定量某浓度的硝酸溶液中，待铁粉全部溶解后，共收集到NO、NO₂（其他气体忽略不计）混合气体0.15mol，该混合气体中NO与NO₂的体积比可能是（　　）

• A、1：2
• B、2：1
• C、3：2
• D、3：1

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：铁粉和一定量某浓度的硝酸反应生成二氧化氮，和稀硝酸反应生成NO，根据转移电子守恒计算二氧化氮和NO的物质的量；

解答： 解：铁粉放入一定量某浓度的硝酸溶液中，发生反应Fe+4HNO₃（浓）=Fe（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，Fe+6HNO₃（浓）=Fe（NO₃）₃+3NO₂↑+3H₂O，3Fe+8HNO₃（稀）=3Fe（NO₃）₂+NO↑+4H₂O，Fe+4HNO₃（稀）=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，
5.6g铁粉的物质的量为：n=

m

M

=

5.6g

56g/mol

=0.1mol，设生成的NO的物质的量为xmol，NO₂的物质的量为ymol，NO、NO₂（其他气体忽略不计）混合气体0.15mol，x+y=0.15mol，反应中铁失去的电子总数等于硝酸得到的电子总数，
当生成三价铁时，3×x+y×1=0.1mol×3，解得：x=0.075，y=0.075，同等条件下，气体体积比等于物质的量之比，所以该混合气体中NO与NO₂的体积比1：1，
当生成二价铁时，3×x+y×1=0.1mol×2，解得：x=0.025，y=0.125，同等条件下，气体体积比等于物质的量之比，所以该混合气体中NO与NO₂的体积比1：5，
当生成既有三价铁又有二价铁时，该混合气体中NO与NO₂的体积比介于1：1与1：5之间，
故选A．

点评：本题考查硝酸的性质，难度中等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意理解反应的实质，结合方程式利用原子、得失电子守恒进行的计算．