题目内容

将5.6g铁粉放入一定量某浓度的硝酸溶液中,待铁粉全部溶解后,共收集到NO、NO2(其他气体忽略不计)混合气体0.15mol,该混合气体中NO与NO2的体积比可能是(  )
A、1:2B、2:1
C、3:2D、3:1
考点:化学方程式的有关计算
专题:计算题
分析:铁粉和一定量某浓度的硝酸反应生成二氧化氮,和稀硝酸反应生成NO,根据转移电子守恒计算二氧化氮和NO的物质的量;
解答: 解:铁粉放入一定量某浓度的硝酸溶液中,发生反应Fe+4HNO3(浓)=Fe(NO32+2NO2↑+2H2O,Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO33+3NO2↑+3H2O,3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO32+NO↑+4H2O,Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO33+NO↑+2H2O,
5.6g铁粉的物质的量为:n=
m
M
=
5.6g
56g/mol
=0.1mol,设生成的NO的物质的量为xmol,NO2的物质的量为ymol,NO、NO2(其他气体忽略不计)混合气体0.15mol,x+y=0.15mol,反应中铁失去的电子总数等于硝酸得到的电子总数,
当生成三价铁时,3×x+y×1=0.1mol×3,解得:x=0.075,y=0.075,同等条件下,气体体积比等于物质的量之比,所以该混合气体中NO与NO2的体积比1:1,
当生成二价铁时,3×x+y×1=0.1mol×2,解得:x=0.025,y=0.125,同等条件下,气体体积比等于物质的量之比,所以该混合气体中NO与NO2的体积比1:5,
当生成既有三价铁又有二价铁时,该混合气体中NO与NO2的体积比介于1:1与1:5之间,
故选A.
点评:本题考查硝酸的性质,难度中等,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意理解反应的实质,结合方程式利用原子、得失电子守恒进行的计算.
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