Question

10．一定體積0.01mol•L^-1的稀硝酸恰好能氧化一定質量的鐵、鋁混合物．已知兩種金屬均被氧化為最高價態，還原產物只有NO．若用0.01mol•L^-1NaOH溶液溶解相同質量的該混合物，當反應完全時所需氫氧化鈉溶液的體積是稀硝酸的五分之一，則樣品中鐵、鋁的物質的量之比為（　　）

• A． 2：3
• B． 1：3
• C． 1：4
• D． 5：3

Answer 1

分析 硝酸與氫氧化鈉溶液濃度相等，反應完全時所需氫氧化鈉溶液的體積是稀硝酸溶液的$\frac{1}{5}$，假設消耗硝酸為5mol，則消耗NaOH為1mol，Al與氫氧化鈉溶液反應，而Fe不與NaOH溶液反應，計算Al的物質的量，設Fe的物質的量為x mol，根據N元素守恒表示出NO的物質的量，根據電子轉移守恒列方程計算解答

解答 解：硝酸與氫氧化鈉溶液濃度相等，反應完全時所需氫氧化鈉溶液的體積是稀硝酸溶液的$\frac{1}{5}$，假設消耗硝酸為5mol，則消耗NaOH為1mol，Al與氫氧化鈉溶液反應，而Fe不與NaOH溶液反應，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
1mol  1mol
設Fe的物質的量為x mol，金屬均被氧化為最高價態，由電荷守恒可知，金屬與硝酸反應后溶液中n（NO₃^-）=3（1+x）mol，
根據N元素守恒可知n（NO）=5mol-3（1+x）mol=（2-3x）mol，
根據電子轉移守恒：3（1+x）mol=（2-3x）mol×3，
解得：x=0.25，
故樣品中鐵、鋁的物質的量之比為0.25mol：1mol=1：4，
故選C．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，本題利用賦值法解答，可簡化計算過程，注意利用守恒法的應用，試題培養了學生的化學計算能力．