Question

將5.6g Fe投入濃硝酸溶液，產生紅棕色氣體A，把所得溶液減壓蒸干，得到20g Fe（NO₃）₂和Fe（NO₃）₃的混合物，將該固體在高溫下加熱，得到紅褐色的Fe₂O₃和氣體B，A、B氣體混合通入足量水中，在標準狀況下剩余氣體的體積為（ ）
A．2240mL
B．4480mL
C．3360mL
D．1120mL

Answer 1

【答案】分析：根據題意可知，紅棕色氣體為二氧化氮，即鐵與濃硝酸反應時，鐵失去電子，氮元素得到電子；在Fe（NO₃）₂和Fe（NO₃）₃的混合物，將該固體在高溫下加熱，得到紅褐色的Fe₂O₃和氣體B是亞鐵失去電子，氮元素得電子；再A、B氣體混合通入足量水中剩余氣體一定為NO，則可利用得失電子守恒來計算NO的物質的量．
解答：解：因最后氣體為NO，設其物質的量為x，
鐵與濃硝酸反應時，鐵失去電子，氮元素得到電子，且A為二氧化氮，
在Fe（NO₃）₂和Fe（NO₃）₃的混合物，將該固體在高溫下加熱，得到紅褐色的Fe₂O₃和氣體B，是亞鐵失去電子，氮元素得電子，且B為氧氣，
A、B氣體混合通入足量水生成硝酸和NO，
根據守恒思想，計算時抓住反應的始終態(tài)即可，反應物可看作Fe、HNO₃和水，最終生成物是Fe₂O₃和剩余氣體，A和B混合氣體通入水中，剩余氣體是NO或O₂，根據電子得失守恒可定性判斷出剩余氣體不可能是O₂，則剩余氣體只能是NO，設其物質的量為x，則整個過程中由得失電子守恒可知，
×（3-0）=x×（5-2），
解得x=0.1mol，
即標準狀況下體積為0.1mol×22.4L/mol=2240mL，
故選A．
點評：本題較難，明確發(fā)生的化學反應，注意元素化合價的變化，明確最后的物質，利用電子守恒來快速計算是解答的關鍵，從而可避免中間過程的繁雜計算．