Question

取一定质量的Fe、Cu混合物的粉末平均分成四等份，分别加入不同体积但同浓度的稀硝酸，实验中收集到的NO气体的体积及剩余固体的质量均记录在下表中（气体体积均在标准状况下测定）。

实验序号	①	②	③	④
稀硝酸体积	100 Ml	200 mL		400 mL
剩余固体质量	17.2 g	8.00 g	固体恰好全部溶解	0
气体体积	2.24 L	4.48 L

求:（1）计算稀硝酸的物质的量浓度。

（2）填写上表中的空格。

Answer 1

（1）c(HNO₃)=4.00 mol·L^-1

（2）

③	④
283 mL
6.35 L	7.84 L

解析：本题以氧化还原反应为载体，考查守恒法技巧的运用和计算能力。

（1）由实验①中有金属剩余可知，反应①中金属必显+2价。则据方程式：

3M+8HNO₃(稀)====3M(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O                                     ①

（2）由实验②与实验①的数据分析，平均每失1 mol电子溶解的金属的质量为：

该值小于Cu的32 g·mol^-1，大于Fe的28 g·mol^-1，所以，溶解的金属是铁与铜的混合物。8.00 g金属是铜。

当溶解8.00 g铜时（固体恰好全部溶解），据方程式①得：

所以，实验③共用稀硝酸：200 mL+83.3 mL=283 mL。共产生气体：4.48 L+1.87 L＝6.35 L。

据题意，实验②比实验①多溶解的金属中有如下关系：

解得：在溶解的9.2 g金属中有铁0.050 mol，铜0.10 mol。

当加入400 mL稀硝酸时，金属完全被氧化，在实验③的基础上，金属元素再失电子:

所以，实验④共产生气体6.35 L+1.49 L＝7.84 L。