Question

13．有Fe、CuO和Fe₂O₃組成的混合物共mg，放人500mL1mol•L^-1 HNO₃溶液中，混合物完全溶解，生成2.24L（標準狀況下）NO，再向反應后的溶液中加入200mL NaOH溶液，要使鐵和銅元素完全沉淀下來，所加入的NaOH溶液的濃度最小是（　　）

• A． 1mol•L^-1
• B． 1.5mol•L^-1
• C． 2mol•L^-1
• D． 2.5mol•L^-1

Answer 1

分析 反應中硝酸體現兩種性質，一是酸性，以NO₃^-離子存在溶液中，另一種是氧化性，被還原為NO，加入NaOH后使鐵和銅元素完全沉淀下來，此時溶液的溶質為硝酸鈉，根據N元素守恒可知n（NaOH）=n（NO₃^-）=n（HNO₃）-n（NO），再根據c=$\frac{n}{V}$進行計算所加入的NaOH溶液的最小濃度．

解答 解：500mL 1mol•L^-1 HNO₃溶液中含有HNO₃的物質的量為：0.5L×1mol/L=0.5mol，生成NO的物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
所以與一定量Fe、CuO和Fe₂O₃的混合物反應后溶液中含有的NO₃^-的物質的量為：0.5mol-0.1mol=0.4mol，
再向反應后的溶液中加入200mLNaOH溶液，要使鐵和銅元素全部沉淀下來，所得溶液的溶質為NaNO₃，
所以需要NaOH的物質的量為：n（NaOH）=n（NO₃^-）=0.4mol，
則所加NaOH溶液的最小濃度為：$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，
故選C．

點評 本題考查化合物反應的計算，題目難度中等，注意利用N元素質量守恒計算較為簡單，關鍵是找出n（NaOH）=n（NO₃^-）的關系，試題側重考查學生的分析能力及化學計算能力．