Question

2．一定量的Fe和Fe₂O₃的混合物投入250ml密度为1.065g．cm^-3、物质的量浓度为2mol•L^-1的HNO₃溶液中，固体恰好完全溶解，生成Fe（NO₃）₂和1.12LNO（标况下，且假定HNO₃还原产物仅此一种）．向反应后的溶液中加入1mol•L^-1NaOH溶液，使铁元素完全沉淀下来，下列说法正确的是（　　）

• A． 混合物中含有0.05molFe元素
• B． 该硝酸溶液中溶质的质量分数是63%
• C． 所加入NaOH溶液的体积最少是450mL
• D． 反应中HNO₃被氧化，生成氧化产物NO

Answer 1

分析 标准状况下1.12L NO的物质的量为：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，250mL 2mol/L的硝酸溶液中含有硝酸的物质的量为：2mol/L×0.25L=0.5mol，
A．固体恰好完全溶解，生成Fe（NO₃）₂和1.12LNO，反应后溶液中硝酸根离子的物质的量为：0.5mol-0.05mol=0.45mol，根据N元素守恒可知Fe元素的物质的量；
B.250mL该稀硝酸溶液的质量为：1.065g．cm^-3×250mL=266.25g，据此计算出该稀硝酸的质量分数；
C．亚铁离子完全沉淀时，反应后溶质为硝酸钠，反应后溶液中硝酸根离子的物质的量为：0.5mol-0.05mol=0.45mol，则至少消耗0.45mol氢氧化钠，根据V=$\frac{n}{c}$计算出消耗氢氧化钠溶液的体积；
D．反应中硝酸的化合价降低，发生还原反应，不是被氧化．

解答 解：标准状况下1.12L NO的物质的量为：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，250mL 2mol/L的硝酸溶液中含有硝酸的物质的量为：2mol/L×0.25L=0.5mol，
A．固体恰好完全溶解，生成Fe（NO₃）₂和1.12LNO，反应后溶液中硝酸根离子的物质的量为：0.5mol-0.05mol=0.45mol，根据N元素守恒可知Fe元素的物质的量为：$\frac{0.45mol}{2}$=0.225mol，故A错误；
B.250mL该稀硝酸溶液的质量为：1.065g．cm^-3×250mL=266.25g，则该稀硝酸的质量分数为：$\frac{0.5mol×63g/mol}{266.25g}$×100%=11.8%，故B错误；
C．亚铁离子完全沉淀时，反应后溶质为硝酸钠，反应后溶液中硝酸根离子的物质的量为：0.5mol-0.05mol=0.45mol，则至少消耗0.45mol氢氧化钠，所加入NaOH溶液的体积最少是：$\frac{0.45mol}{1mol/L}$=0.45L=450mL，故C正确；
D．反应中硝酸的化合价降低被还原，NO为还原产物，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．