Question

将铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等分，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有NO）：

编 号	①	②	③	④
稀硝酸体积/mL	100 mL	200 mL	300 mL	400 mL
剩余金属/g	18.0 g	9.6 g	0	0
NO体积/L	2.24 L	4.48 L	6.72 L	V

经化学定量分析，下列推断正确的是（　　）

A．①中溶解了5.6g Fe                       B．硝酸的浓度为4mol/L

C．②中溶解了9.6g Cu                       D．④中V＝6.72 L

Answer

B

【解析】

试题分析：A、铁的金属性强于铜，所以稀硝酸首先氧化单质铁，然后再氧化单质铜。实验①②中金属均过量，所以铁的氧化产物是硝酸亚铁。实验②比实验①多溶解了18.0g－9.6g＝8.4g金属，而还原产物NO多了4.48L－2.24L＝2.24L，物质的量是0.1mol，转移0.1mol×（5－2）＝0.3mol。所以8.4g金属也转移0.3mol电子，因此金属的相对原子质量＝8.4÷（0.3÷2）＝56，这说明溶解的金属恰好是铁，因此实验①中也恰好溶解了8.4g铁，A不正确；B、实验①中生成硝酸亚铁0.15mol，NO是0.1mol，实验根据氮原子守恒可知，参加反应的硝酸是0.15mol×2＋0.1mol＝0.4mol，所以稀硝酸的浓度是0.4mol÷0.1L＝4mol/L、B正确；C、②中溶解了8.4g×2＝16.8g铁，C不正确；D、实验③比实验②多溶解了9.6g金属，多生成的NO是6.72L－4.48L＝2.24L，物质的量是0.1mol，转移0.1mol×（5－2）＝0.3mol。如果9.6g金属恰好是铜，则转移电子是×2＝0.3mol，这说明9.6g金属就是铜。由于溶液中含有Fe2＋，所以继续加入硝酸或继续产生NO，④中V＞6.72 L所以选项D不正确，答案选B。

考点：考查金属铁和铜的混合物与稀硝酸反应的有关计算和判断