Question

4．将一定量Fe和Fe₂O₃的混合物放入300mL 2mol/L的硝酸溶液中，反应完全后无固体剩余，生成4.48L NO气体（标准状况），再向反应后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使铁元素全部沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是（　　）

• A． 400mL
• B． 500mL
• C． 450mL
• D． 无法确定

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．

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-$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
根据钠离子守恒可得：n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.4mol，
故需要NaOH溶液的最小体积为：$\frac{0.4mol}{1mol/L}$=0.4L=400mL，
故选A．

点评 本题考查有关混合物的计算，题目难度中等，判断溶液中溶质为硝酸钠是关键，再利用N原子守恒计算．