Question

14．向一洁净干燥的烧杯中加入44.4gAl粉与Fe粉混合物，然后加入过量的盐酸，产生标况下气体26.88L．若将该混合物加入500ml15mol•L^-的浓HNO₃中（不考虑发生钝化），产生的气体（标准状况下测定）如图所示，假设HNO₃的还原产物为NO与NO₂，那么理论上从哪一时刻开始产生NO气体．（　　）

• A． t₁
• B． t₂
• C． t₃
• D． t₄

Answer 1

分析 根据金属和稀盐酸的反应计算金属的物质的量，再根据金属和硝酸反应时需要最多硝酸的物质的量，结合题给硝酸的物质的量确定金属是否完全反应，再结合转移电子守恒计算NO和NO₂的体积，从而确定选项．

解答 解：设Al、Fe的物质的量分别是xmol、ymol
27x+56y=44.4
1.5x+y=$\frac{26.88L}{22.4L/mol}$
解得x=0.4       y=0.6
所以Al、Fe的物质的量分别是0.4mol、0.6mol，
Al、Fe和硝酸反应生成盐和氮氧化物时，当完全都生成NO₂时，需要硝酸的物质的量最多，最多需要硝酸的物质的量为金属物质的量的6倍，所以最多需要硝酸6mol，实际上n（HNO₃）=15mol/L×0.5L=7.5mol＞6mol，所以硝酸有剩余，则Fe转化为Fe³⁺，
设NO的物质的量为a、NO₂的物质的量为b，
根据转移电子相等得
a+b=$\frac{44.8}{22.4}$
3a+b=3
解得a=0.5       b=1.5，
所以NO₂的物质的量为1.5mol，其体积=22.4L/mol×1.5mol=33.6L，则从33.6L开始生成NO，故选C．

点评 本题考查混合物计算、氧化还原反应计算，金属与盐酸反应数据为干扰信息，容易导致问题复杂，注意利用守恒思想进行解答，侧重解题方法与学生分析解决问题能力的考查，难度中等．