Question

高中化学题目求解！高手进~要详细过程

向18.4g由Fe和FeO组成的混合物中加入一定量某浓度的稀硝酸，固体物质完全反应生成NO，向所得溶液中缓慢滴加0.86mol/L的NaOH溶液1.0L并充分搅拌，此时溶液呈中性，得到沉淀的质量为32.1g，则固体混合物完全反应时，生成的标准状况下NO的体积为
A.2.24L B.4.48L C.4.928L D.5.227L
求详细解题过程

Answer 1

Fe和FeO与硝酸发生氧化还原反应，生成物NO、Fe(NO3)2、Fe(NO3)3，后加入NaOH，产生两种沉淀Fe(OH)2、FeOH)3，在搅拌的过程中Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe（OH)3，所以最终沉淀只是
Fe（OH)3
因为n[Fe(OH)3] = 32.1/ 107=0.3 mol 即含有n(Fe元素)=0.3mol m(Fe元素)=0.3*56=16.8g
而原来18.4克混合物中只有铁和氧两种元素，所以m(O)=18.4g-16.8g=1.6g 即n(O)=1.6/16=0.1mol
即n(FeO)=0.1mol
从过程来看，Fe(NO3)2、Fe(NO3)3在与NaOH反应中NO3-完全被OH-代替，所以n(NO3-)=n(OH-) =0.86mol 所以硝酸得到的电子应为：0.86-0.1×2=0.66mol 【这里减去 0.1×2是把氧被NO3-代替的部分减掉。原因是铁每失去1 mol电子，产生1mol正电荷，就得结合 1mol的 NO3-，因此失去的电子的量就等于结合的
NO3-的物质的量。但是FeO中的氧只是被 NO3- 代替，并不是失去电子结合的NO3-所以要减掉。】
n(NO)=0.66mol /3=0.22mol V(NO)=0.22mol ×22.4L/mol=4.928L

Answer 2

【俊狼猎英】团队为您解答~
只生成NO气体说明HNO3有剩余。因此最终生成的沉淀是Fe(OH)3

为0.3mol，从而混合物中Fe元素的质量为16.8g，O元素的质量为1.6g
因此混合物为FeO 0.1mol和Fe 0.2mol
化合价上升总数为0.2*3+0.1*1=0.7
因此生成的NO的物质的量为0.7/3
体积为22.4*0.7/3=5.227L，选D
当然最后也可以写成两个反应的化学方程式，不过直接用化合价升降比较简单

追问

可是我们老师讲过了 答案是C 我没怎么听懂

追答

看的不够仔细~
不过题目也有点问题，因为HNO3很稀的时候不可能生成NO，会有更低价的还原产生成，而此题中HNO3完全反应还只生成NO，不严密。
0.86mol OH-不够全部生成Fe(OH)3，当然最后说“充分搅拌”可以认为是生成的Fe(OH)2都被氧化为Fe(OH)3，因此混合物组成还是FeO 0.1mol和Fe 0.2mol
不过被HNO3氧化后还有Fe2+ 0.04mol（3*0.3-0.86）
因此化合价上升总数为0.2*3+(0.1-0.04)*1=0.66
体积为0.66/3*22.4=4.928L

Answer 3

　　因为氢氧化亚铁极不稳定，在充分搅拌的前提下是不可能存在的
　　所以最终的沉淀应为氢氧化铁（式量：107），即0.3mol
　　
　　所需的氢氧根应为0.9mol，而氢氧化钠溶液仅能提供0.86mol的氢氧根
　　这说明其中有0.04mol的氢氧根不是由氢氧化钠溶液提供的
　　而这里唯一还能造成氢氧根增多的过程就是：氢氧化亚铁被空气中的氧气直接氧化成氢氧化铁
　　即有0.04mol的氢氧化亚铁被氧气氧化，使得氢氧根多了0.04mol

　　原来的混合物有18.4g，而有铁元素0.3mol
　　可以很轻易的得出铁单质0.2mol，氧化亚铁0.1mol
　　所以铁元素失去的电子总数应该为0.2×3+0.1×1-0.04×1=0.66mol
　　生成的NO也就是0.66÷（5-2）=0.22mol
　　标准状况下的体积就是0.22×22.4=4.928L
　　所以选C