Question

取一定质量的Fe、Cu混合物粉末平均分成三份：①第一份加入到100mL某稀硝酸中，充分反应后，剩余金属18.8g，并放出0.10mol NO气体；②第二份加入到200mL相同浓度的稀硝酸中，充分反应后，剩余金属9.6g．求：
（1）此稀硝酸的物质的量浓度为

 

．
（2）②中产生NO的物质的量为

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：实验①②都有金属剩余，则溶液中不可能含有硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在实验①的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为18.8g-9.6g=9.2g，只要金属剩余消耗相同体积的硝酸产生一氧化氮的量相等，生成NO物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应金属的物质的量为

0.1mol×(5-2)

2

=0.15mol，参加反应金属的平均摩尔质量为

9.2g

0.15mol

=61.33g/mol，故该过程有Fe和Cu参加反应，故实验①只有Fe参与反应，根据NO的体积结合方程式计算硝酸的物质的量、参加反应Fe的物质的量，根据c=

n

V

计算硝酸的物质的量浓度．

解答： 解：实验①②都有金属剩余，则溶液中不可能含有硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在实验①的基础上加入100mL硝酸，参加反应的金属的质量为18.8g-9.6g=9.2g，只要金属剩余消耗相同体积的硝酸产生一氧化氮的量相等，生成NO物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应金属的物质的量为

0.1mol×(5-2)

2

=0.15mol，参加反应金属的平均摩尔质量为

9.2g

0.15mol

=61.33g/mol，故该过程有Fe和Cu参加反应，故实验①只有Fe参与反应，
（1）由上述分析可知，实验①发生反应3Fe+8HNO₃═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，生成NO的物质的量为0.10mol，
根据方程式可知，参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol×4=0.4mol，故硝酸的物质的量浓度=

0.4mol

0.1L

=4mol/L，
故答案为：4mol/L；
（2）只要金属剩余消耗相同体积的硝酸产生一氧化氮的量相等，②中产生NO的物质的量为0.10mol×

200mL

100mL

=0.20mol，故答案为：0.20mol．

点评：本题考查混合物的有关计算，根据数据判断各阶段发生的反应是关键，侧重对学生综合能力的考查，过程复杂、计算量较大，为易错题目，难度较大．