Question

3．将8.0克Fe和CuO的混合物投入300mL 2mol/L硝酸中，反应完全后生成2.24LNO（标准状况下测得），再向反应后的溶液中加入2mol/L NaOH溶液，要使所有金属元素完全沉淀下来，所加入NaOH溶液的体积最少需要（　　）

• A． 250mL
• B． 200 mL
• C． 100 mL
• D． 不能确定

Answer 1

分析 当加入的氢氧化钠使铁元素完全沉淀恰好沉淀，所需的氢氧化钠溶液体积最小，此时溶液中溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒有n（NaOH）=n（NaNO₃），根据氮元素守恒有n（NaNO₃）+n（NO）=n（HNO₃），据此计算n（NaOH），再根据V=$\frac{n}{c}$计算NaOH溶液的体积．

解答 解：当加入的氢氧化钠使铁元素完全沉淀恰好沉淀，所需的氢氧化钠溶液体积最小，此时溶液中溶质为硝酸钠，
根据氮元素守恒有：n（NaNO₃）+n（NO）=n（HNO₃），
故n（NaNO₃）=0.3L×2mol/L-$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
根据钠离子守恒可得：n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.5mol，
故需要NaOH溶液的最小体积为：$\frac{0.5mol}{2mol/L}$=0.25L=250mL，
故选A．

点评 本题考查混合物反应的计算、物质的量浓度的计算，题目难度中等，明确反应实质及反应后溶质组成为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用．