Question

9．一定量的Fe和Fe₂O₃混合物投入2mol/L250mL的HNO₃溶液中，反應完全后，無固體剩余，生成2.24L（標準狀況）NO氣體，再向反應后溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，要使鐵元素全部沉淀下來，所加NaOH溶液的體積最少是（　　）

• A． 400mL
• B． 450mL
• C． 500mL
• D． 無法確定

Answer 1

分析 當加入的氫氧化鈉使鐵元素完全沉淀恰好沉淀，所需的氫氧化鈉溶液體積最小，此時溶液中溶質為硝酸鈉，根據鈉離子守恒有n（NaOH）=n（NaNO₃），根據氮元素守恒有n（NaNO₃）+n（NO）=n（HNO₃），據此計算n（NaOH），再根據V=$\frac{n}{c}$計算．

解答 解：當加入的氫氧化鈉使鐵元素完全沉淀恰好沉淀，所需的氫氧化鈉溶液體積最小，此時溶液中溶質為硝酸鈉，根據氮元素守恒有：n（NaNO₃）+n（NO）=n（HNO₃），
故n（NaNO₃）=0.25L×2mol/L-$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.4mol，
根據鈉離子守恒可得：n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.4mol，
故需要NaOH溶液的最小體積為：$\frac{0.4mol}{1mol/L}$=0.4L=400mL，
故選A．

點評 本題考查有關混合物的計算，題目難度中等，判斷溶液中溶質為硝酸鈉是關鍵，再利用N原子守恒計算．