Question

向一定量铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物中加入250ml 2mol^．/L的硝酸溶液，反应完全后生成1．12LNO（标准状况），再向反应后的溶液中加1mol/L的氢氧化钠溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加NaOH溶液的体积最少是

A．400ml           B．450ml          C．500ml          D．无法确定

Answer

B

【解析】

试题分析：向一定量铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物中加入250ml 2mol．/L的硝酸溶液，发生反应：Fe+ 4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，Fe2O3+6HNO3= 2Fe(NO3)3+ 3H2O，3Fe3O4+10HNO3= 9Fe(NO3)3 +NO↑ +5H2O，也可能发生反应：Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，向反应后的溶液中加入1mol/L的氢氧化钠溶液，溶液中的Fe3+、Fe2+发生沉淀反应形成Fe(OH)3、Fe(OH)2，当恰好完全反应时形成的溶液为NaNO3溶液。可见硝酸的作用有两部分，一种是表现酸性，与金属阳离子结合形成盐；另一种是作氧化剂得到电子变为NO。n(NO3-)(总)=0．25L×2mol．/L=0．5mol；n(NO)= 1．12L÷22．4L/mol=0．05mol,则n(NaOH)= n(NaNO3)= 0．5mol-0．05mol=0．45mol，由于c(NaOH)=1mol/L，所以V(NaOH)= 0．45mol÷ 1mol/L= 0．45L =450mL,故选项B符合题意。

【考点定位】考查守恒方法在氧化还原反应的计算中的应用的知识。

【名师点睛】在氧化还原反应中氧化剂获得电子总数与还原剂失去电子总数相等，在硝酸与金属或金属氧化物发生反应时，硝酸的作用是酸性和氧化剂，氧化剂得到电子被还原变为氮元素的氧化物，当向反应后的溶液中加入足量NaOH，使溶液中的金属阳离子完全形成沉淀时，溶液为NaNO3，用总硝酸的物质的量减去氮的氧化物中含有的氮元素的物质的量就是硝酸钠的物质的量，在利用元素守恒就可确定反应消耗的氢氧化钠的物质的量。学会使用守恒方法，可以使复杂问题简单化，使问题得到快速解决。