Question

將3.5g Mg、Fe合金投入一定量的硝酸中，金屬與硝酸恰好完全反應(yīng)，共收集到標(biāo)況下的氣體V L（HNO₃被還原為NO和NO₂），若向反應(yīng)后的溶液中加入足量的NaOH溶液，待金屬元素全部沉淀后，再將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥后稱(chēng)量，質(zhì)量為8.6g，求收集到氣體體積V值范圍．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：得到的沉淀是鐵的氫氧化物和Mg（OH）₂的混合物，質(zhì)量增加量就是結(jié)合的OH^-的質(zhì)量，計(jì)算氫氧根的物質(zhì)的量，由電荷守恒可知，金屬提供電子物質(zhì)的量等于沉淀中氫氧根的物質(zhì)的量，采用極值法計(jì)算：假設(shè)全是NO或全是NO₂，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算氣體物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計(jì)算生成氣體體積，實(shí)際混合氣體體積應(yīng)介于二者之間．

解答： 解：得到的沉淀是鐵的氫氧化物和Mg（OH）₂的混合物，質(zhì)量增加量就是結(jié)合的OH^-的質(zhì)量，所以m（OH^-）=8.6gg-3.5g=5.1g，因此 n（OH^-）=

5.1g

17g/mol

=0.3 mol，由電荷守恒可知，金屬提供電子物質(zhì)的量等于沉淀中氫氧根的物質(zhì)的量，即Fe、Mg共失去0.3 mol電子，
假設(shè)得到的氣體全是NO，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，則n（NO）=

0.3mol

3

=0.1mol，所以NO體積是：0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L，
假設(shè)得到的氣體全是NO₂，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，則n（NO₂）=

0.3mol

1

=0.3mol，所以NO₂體積是：0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L，
因?yàn)榈玫绞腔旌蠚怏w，因此混合氣體的體積應(yīng)介于二者之間，即2.24＜V＜6.72，
答：收集到氣體體積V值范圍為：2.24＜V＜6.72．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了混合物計(jì)算，難度中等，利用守恒思想計(jì)算，避免難以確定Fe反應(yīng)后的價(jià)態(tài)，關(guān)鍵是確定氫氧根離子所帶電荷等于金屬失去的電子．