Question

某温度下，向一洁净干燥的烧杯中加入56gFe粉，然后加入400mL16mol?L^-1浓HNO₃，反应过程中产生气体的体积和反应时间的关系如图所示，最后固体全部溶解，气体体积均在标准状况下测定．假设反应中HNO₃的还原产物只有NO和NO₂，那么理论上开始产生NO的时刻为（　　）

• A、t₁
• B、t₂
• C、t₃
• D、t₄

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：n（Fe）=

56g

56g/mol

=1mol，n（HNO₃）=0.4L×16mol/L=6.4mol，假设反应中HNO₃的还原产物只有NO和NO₂，根据金属和硝酸反应时需要最多硝酸的物质的量，结合题给硝酸的物质的量确定金属是否完全反应，再结合转移电子守恒计算NO和NO₂的体积，以此来解答．

解答： 解：n（Fe）=

56g

56g/mol

=1mol，n（HNO₃）=0.4L×16mol/L=6.4mol，
由3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Fe+4HNO₃（浓）=Fe（NO₃）₃+NO₂↑+2H₂O，
Fe与硝酸反应，完全转化生成二氧化氮时消耗酸最多，实际上n（HNO₃）=6.4mol＞4mol，所以硝酸有剩余，则Fe转化为Fe³⁺，
由图可知生成气体共44.8L，
混合气体为

44.8L

22.4L/mol

=2mol，
设NO和NO₂的物质的量分别为x、y，则

x+y=2 3x+y=1mol×3

，
解得y=1.5mol，
其体积=22.4L/mol×1.5mol=33.6L，则从33.6L开始生成NO，
故选C．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应、硝酸过量的判断及守恒法应用为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．