题目内容

将氧化亚铁和硝酸铜的混合物9.08g全部溶解于含有0.3mol HCl的某浓度的盐酸中（此时有部分Fe2+被酸性条件下的NO3-氧化：3FeCl2+HNO3+3HCl═3FeCl3+NO↑+2H2O），放出标况下NO气体448mL．当向溶液中通入一定量的氯气时，溶液中的Fe2+刚好被完全氧化，再向溶液中加入10g过量的铁粉，充分反应后，有气体产生，过滤得不溶固体，下列叙述错误的是（　　）
A、通入标准状况下Cl2的体积是448mL
B、放出标准状况下氢气的体积是224mL
C、FeO的质量是7.2g
D、得到不溶固体的质量是6.08g
考点：化学方程式的有关计算
专题：计算题
分析：混合物与盐酸反应后的溶液中通入一定量的氯气时，溶液中的Fe2+刚好被完全氧化，再向溶液中加入10g过量的铁粉，充分反应后，有气体产生，说明混合物与盐酸反应时，硝酸根完全反应，且盐酸有剩余，
A．根据n=
V
Vm
计算NO的物质的量，根据氮元素守恒计算硝酸铜物质的量，再根据m=nM计算硝酸铜质量，进而计算氧化亚铁的质量，根据n=
m
M
计算氧化亚铁物质的量，根据电子转移守恒计算通入氯气物质的量，根据V=nVm计算氯气体积；
B．由NO的物质的量，根据方程式计算消耗HCl物质的量，进而计算剩余HCl，根据氢原子守恒计算生成氢气体积；
C．根据A中的计算可知氧化亚铁的质量；
D．Fe发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2++、Fe+2H+=Fe2++H2↑，根据方程式计算参加反应Fe的质量，进而计算剩余Fe的质量，最后不溶固体为Cu与剩余Fe的质量之和．
解答： 解：混合物与盐酸反应后的溶液中通入一定量的氯气时，溶液中的Fe2+刚好被完全氧化，再向溶液中加入10g过量的铁粉，充分反应后，有气体产生，说明混合物与盐酸反应时，硝酸根完全反应，且盐酸有剩余，
A．NO的物质的量=
0.448L
22.4L/mol
=0.02mol，根据氮元素守恒，可知硝酸铜物质的量=
0.02mol
2
=0.01mol，故硝酸铜质量=0.01mol×188g/mol=1.88g，则氧化亚铁的质量=9.08-1.88g=7.2g，根氧化亚铁物质的量=
7.2g
72g/mol
=0.1mol，令通入氯气为x mol，根据电子转移守恒：0.1×1=0.02×（5-2）+2x，解得x=0.02mol，故通入氯气的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，故A正确；
B．生成NO的物质的量为0.02mol，根据方程式3FeCl2+HNO3+3HCl═3FeCl3+NO↑+2H2O，可知消耗HCl的物质的量=0.02mol×（3+1）=0.08mol，由FeO+2HCl=FeCl2+H2O可知消耗HCl为0.1mol×2=0.2mol，故共消耗HCl为0.28mol，剩余HCl为0.3mol-0.28mol=0.02mol，根据氢原子守恒，生成氢气的物质的量=
0.02mol
2
=0.01mol，故生成氢气的体积=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，故B正确；
C．根据A中的计算，可知氧化亚铁的质量为7.2g，故C正确；
D．由Fe元素守恒可知，溶液中Fe3+为0.1mol，由Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，消耗Fe为
0.1mol
2
=0.05mol，溶液中Cu2+为0.01mol，由Fe+Cu2+=Cu+Fe2+可知，消耗Fe为0.01mol，生成氢气为0.01mol，由Fe+2H+=Fe2++H2↑，可知消耗Fe为0.01mol，故总共消耗Fe的质量=（0.05+0.01+0.01）mol×56g/mol=3.92g，剩余Fe的质量=10g-3.92g=6.08g，最后不溶固体为Cu与剩余Fe的质量之和，故不溶固体质量=6.08g+0.01mol×64g/mol=6.72g，故D错误，
故选D．
点评：本题考查混合物计算，侧重考查学生分析解决问题能力，根据题目信息判断发生的反应是关键，注意守恒思想的应用，计算消耗HCl物质的量为易错点，学生容易忽略硝酸中的氢离子，难度中等．
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  △  
.
 
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