Question

向一洁净干燥的烧杯中加入44.4gAl粉与Fe粉混合物，然后加入过量的盐酸，产生标况下气体26.88L．若将该混合物加入500mL14mol?L^-1的HNO₃中（不考虑发生钝化），产生的气体（标准状况下测定）如图所示，假设HNO₃的还原产物为NO与NO₂，那么混合物中Al粉与Fe粉各多少mol？理论上生成多少升NO₂后开始产生NO气体？（假设浓度小于9mol/L为稀HNO₃）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：设出金属的物质的量，根据金属和稀盐酸的反应计算金属的物质的量，再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的体积即可．

解答： 解：设Al、Fe的物质的量分别是xmol、ymol，
则：27x+56y=44.4、1.5x+y=

26.88L

22.4L/mol

=1.2
解得：x=0.4mol、y=0.6mol；
所以Al、Fe的物质的量分别是0.4mol、0.6mol；
Al、Fe和硝酸反应生成盐和氮氧化物时，当完全都生成NO₂时，需要硝酸的物质的量最多，最多需要硝酸的物质的量为金属物质的量的6倍，所以最多需要硝酸6mol，实际上n（HNO₃）=14mol/L×0.5L=7mol＞6mol，所以硝酸有剩余，则Fe转化为Fe³⁺，
设NO的物质的量为a、NO₂的物质的量为b，
根据转移电子相等得：①3a+b=3，根据气体总物质的量可得：②a+b=

44.8

22.4

，
①②联立解得：a=0.5、b=1.5
所以NO₂的物质的量为1.5mol，其标况下的体积为：22.4L/mol×1.5mol=33.6L，
即：从33.6L开始生成NO，
答：混合物中Al、Fe的物质的量分别是0.4mol、0.6mol；从33.6L开始生成NO．

点评：本题考查混合物计算、氧化还原反应计算，题目难度中等，注意利用守恒思想进行解答，试题侧重解题方法与学生分析解决问题能力的考查．