Question

将5.6g Fe投入浓硝酸溶液，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到20g Fe（NO₃）₂和Fe（NO₃）₃的混合物，将该固体在高温下加热，得到红褐色的Fe₂O₃和气体B，A、B气体混合通入足量水中，在标准状况下剩余气体的体积为（ ）
A．2240mL
B．4480mL
C．3360mL
D．1120mL

Answer 1

【答案】分析：根据题意可知，红棕色气体为二氧化氮，即铁与浓硝酸反应时，铁失去电子，氮元素得到电子；在Fe（NO₃）₂和Fe（NO₃）₃的混合物，将该固体在高温下加热，得到红褐色的Fe₂O₃和气体B是亚铁失去电子，氮元素得电子；再A、B气体混合通入足量水中剩余气体一定为NO，则可利用得失电子守恒来计算NO的物质的量．
解答：解：因最后气体为NO，设其物质的量为x，
铁与浓硝酸反应时，铁失去电子，氮元素得到电子，且A为二氧化氮，
在Fe（NO₃）₂和Fe（NO₃）₃的混合物，将该固体在高温下加热，得到红褐色的Fe₂O₃和气体B，是亚铁失去电子，氮元素得电子，且B为氧气，
A、B气体混合通入足量水生成硝酸和NO，
根据守恒思想，计算时抓住反应的始终态即可，反应物可看作Fe、HNO₃和水，最终生成物是Fe₂O₃和剩余气体，A和B混合气体通入水中，剩余气体是NO或O₂，根据电子得失守恒可定性判断出剩余气体不可能是O₂，则剩余气体只能是NO，设其物质的量为x，则整个过程中由得失电子守恒可知，
×（3-0）=x×（5-2），
解得x=0.1mol，
即标准状况下体积为0.1mol×22.4L/mol=2240mL，
故选A．
点评：本题较难，明确发生的化学反应，注意元素化合价的变化，明确最后的物质，利用电子守恒来快速计算是解答的关键，从而可避免中间过程的繁杂计算．