高中化学求详解
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...
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
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A.2.24L B.4.48L C.4.928L D.5.227L
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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
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
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得到的沉淀肯定是氢氧化铁,因为氢氧化亚铁在空气中会很快被氧化成氢氧化铁。
那么32.1g氢氧化铁是0.3mol,如果溶液中是0.3mol硝酸铁,那么消耗氢氧化钠应该是0.9mol,但是只消耗了0.86mol,所以,固体和稀硝酸反应后是硝酸铁和硝酸亚铁的混合溶液。
设其中铁离子为xmol,亚铁离子为ymol
所以x+y=0.3(铁元素)
3x+2y=0.86(混合溶液中阴阳离子所带电荷数相同)
解得x=0.26mol,y=0.04mol
再看18.4g里面的成分,0.3mol铁的质量是16.8g,所以剩下1.6g是氧元素的质量,所以18.4g混合物中铁0.2mol,氧化亚铁是0.1mol
现在要把0.2molFe和0.1molFeO变成0.26molFe3+和0.04molFe2+
先全部变成0.3molFe3+,一共失去0.2*3+0.1*1=0.7mol电子,这些Fe3+ 中有0.04mol得到电子变成Fe2+,所以一共失去0.66mol电子
1mol硝酸根离子得到3mol电子变成1molNO,所以一共生成0.22molNO,即4.928L
所以选C
这道题有很多弯道,稍不注意就会做错,但是只要掌握了题的中心线,这道题就很简单了,只是过程有些繁琐。
希望对你有所帮助!
不懂请追问!
望采纳!
那么32.1g氢氧化铁是0.3mol,如果溶液中是0.3mol硝酸铁,那么消耗氢氧化钠应该是0.9mol,但是只消耗了0.86mol,所以,固体和稀硝酸反应后是硝酸铁和硝酸亚铁的混合溶液。
设其中铁离子为xmol,亚铁离子为ymol
所以x+y=0.3(铁元素)
3x+2y=0.86(混合溶液中阴阳离子所带电荷数相同)
解得x=0.26mol,y=0.04mol
再看18.4g里面的成分,0.3mol铁的质量是16.8g,所以剩下1.6g是氧元素的质量,所以18.4g混合物中铁0.2mol,氧化亚铁是0.1mol
现在要把0.2molFe和0.1molFeO变成0.26molFe3+和0.04molFe2+
先全部变成0.3molFe3+,一共失去0.2*3+0.1*1=0.7mol电子,这些Fe3+ 中有0.04mol得到电子变成Fe2+,所以一共失去0.66mol电子
1mol硝酸根离子得到3mol电子变成1molNO,所以一共生成0.22molNO,即4.928L
所以选C
这道题有很多弯道,稍不注意就会做错,但是只要掌握了题的中心线,这道题就很简单了,只是过程有些繁琐。
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氢氧化铁32.1g.即0.3Mol.则原混合物中含氧量为18.4~0.3×56=1.6g,氧为0.1Mol
由题意铁失电子给了一氧化氮和氧,既0.3×3=0.1×2 0.3×x 算出x ×22.4=这是思路
由题意铁失电子给了一氧化氮和氧,既0.3×3=0.1×2 0.3×x 算出x ×22.4=这是思路
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