Question

有一种在电子工业广泛应用的含铬铁氧体，其组成可表示为：Fe²⁺?Fe³⁺[Fe_（1-x）³⁺?Cr_x³⁺?O₄]．向含有1.92mol硝酸的某溶液中加入一定量的该种铁氧体，恰好完全反应后，收集到NO、NO₂的混合气体2.688L（标准状况）．
计算：（均需写出计算过程）：
①参加反应的铁氧体的物质的量．
②所得气体中NO、NO₂的体积比．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：①铁氧体与硝酸反应生成Fe（NO₃）₃、Cr（NO₃）₃，令参加反应的铁氧体为n mol，由Fe、Cr原子守恒，则Fe（NO₃）₃、Cr（NO₃）₃的总物质的量为3n mol，根据N元素守恒列方程计算；
②设生成NO为ymol，NO₂为ymol，根据电子转移守恒与气体物质的量列方程，进而计算NO、NO₂的体积．

解答： 解：①NO、NO₂的混合气体2.688L，物质的量=

2.688L

22.4L/mol

=0.12mol，铁氧体与硝酸反应生成Fe（NO₃）₃、Cr（NO₃）₃，令参加反应的铁氧体为n mol，则Fe（NO₃）₃、Cr（NO₃）₃的总物质的量=nmol+nmol+n（1-x）mol+xn mol=3n mol，由N元素守恒：3n mol×3+0.12mol=1.92mol，解得n=0.2，
答：参加反应的铁氧体的物质的量为0.2mol．
②反应亚铁离子失去电子，转移电子为0.2mol×（3-2）=0.2mol，
设生成NO为xmol，NO₂为ymol，由转移电子及二者物质的量，则：

x+y=0.12 3x+y=0.2

，
解得x=0.04  y=0.08，
故V（NO）：V（NO₂）=0.04mol：0.08mol=1：2；
答：所得气体中NO、NO₂的体积比为1：2．

点评：本题以电子工业广泛应用的含铬铁氧体为载体，考查混合物的有关计算，难度中等，注意根据元素守恒与电子转移守恒进行解答．