Question

将4.9克Mg和Fe的混合物在一定量的稀HNO₃溶液中完全溶解（溶液中有Fe²⁺），得到标准状况下气体2.24L（假设全为NO气体），则向反应后的溶液中加入足量的烧碱，在空气中不断搅拌，充分反应后，则生成沉淀的质量有可能是

1. A.
   6g
2. B.
   8g
3. C.
   10g
4. D.
   10.5g

Answer 1

D
分析：由题意可知，金属全溶解，但铁还没有全被氧化成三价铁，加足量的NaOH在空气中不断搅拌，Fe（OH）₂ 将全部被氧化，所以生成的沉淀一定为Mg（OH）₂、Fe（OH）₃，不可能有Fe（OH）₂．最终沉淀质量m（沉淀）=m（金属混合物）+m（OH^-），由于金属阳离子电荷总数等于金属离子结合的OH^-得，即n（e^-）=n（OH^-），整个过程中既有硝酸得电子又有氧气得电子．硝酸得的电子有关系式NO₃^-～NO～3e^-，硝酸获得电子为0.3mol，再加上空气中氧气得的电子，那么整个过程中得电子数肯定大于0.3 mol，故金属失去的电子数也大于0.3mol，以此计算沉淀的质量．
解答：由题意可知，金属全溶解，但铁还没有全被氧化成三价铁，加足量的NaOH在空气中不断搅拌，Fe（OH）₂ 将全部被氧化，所以生成的沉淀一定为Mg（OH）₂、Fe（OH）₃，不可能有Fe（OH）₂．最终沉淀质量m（沉淀）=m（金属混合物）+m（OH^-）．
硝酸得的电子有关系式NO₃^-～NO～3e^-，硝酸获得电子为×3=0.3mol，再加上空气中氧气得的电子，那么整个过程中得电子数肯定大于0.3 mol，故金属失去的电子数也大于0.3mol；由于金属阳离子电荷总数等于金属离子结合的OH^-，即n（e^-）=n（OH^-），所以最终沉淀质量大于4.9+0.3×17=10g．
故选：D．
点评：本题考查混合物的计算，难度中等，注意从电子守恒和质量守恒的角度分析，找出电子与氢氧根离子的物质的量的关系是解答本题的关键．本题最容易受思维定势影响，没有注意HNO₃量不足，溶液中有Fe²⁺，后加NaOH溶液就要考虑空气中O₂氧化Fe（OH）₂ 忽视了这一点，而错C选项．