Question

铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有NO）：

编号	①	②	③	④
稀硝酸体积/Ml	100	200	300	400
剩余金属/g	18.0	9.6	0	0
NO体积/mL	2240	4480	6720	V

下列计算结果正确的是（    ）

A.硝酸的浓度为4 mol·L^-1                   B.①中溶解了5.6 g Fe

C.②中溶解了9.6 g Cu                       D.④中V=6720

Answer 1

A

解析:

由题意Fe先与HNO₃反应先生成Fe(NO₃)₂,然后Cu与HNO₃反应，最后Fe²⁺被HNO₃氧化。反应的化学方程式分别为：

3Fe+8HNO₃====3Fe(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

3Cu+8HNO₃====3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

3Fe(NO₃)₂+4HNO₃====3Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂O

①中HNO₃完全反应，由8HNO₃—2NO,得n(HNO₃)=0.4 mol,c(HNO₃)=4 mol·L^-1,A项正确。

比较①与②，②相对于①多加了100 mL HNO₃,8.4 g金属溶解，生成NO为0.1 mol，用极端假设法分析：若溶解的全为Fe，则m(Fe)=8.4 g，若溶解的全为Cu，则m(Cu)=9.6 g，则由①到②溶解的8.4 g为Fe；比较②与③，同理可推出溶解的9.6 g金属为Cu,Fe共为16.8 g,Cu为9.6 g，则B、C项错误；④比③多发生反应：3Fe(NO₃)₂+4HNO₃====3Fe(NO₃)₃+NO↑+2H₂O,Fe(NO₃)₂的物质的量为0.3 mol,则生成NO为0.1 mol，V=8960,故D项不正确。