Question

铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，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和NO）：下列计算结果错误的是

编号	①	②	③	④
稀硝酸体积/mL	100	200	300	400
剩余金属/g	18.0	9.6	0	0
NO体积/mL	2240	4480	6720	V

A．①中溶解了8.4gFe   

B．原混合物总质量为105.6g

C．硝酸的浓度为4mol/L   

D．④中V=6720

Answer

D

【解析】

试题分析：A、实验反应①②有金属剩余，此时铁元素以Fe2＋的形式存在，②在①的基础上反应，在加入100ml的硝酸，消耗金属的质量为18－9.6=8.4g， 产生的气体体积为4480－2240=2240mL，即0.1mol，根据3M＋8HNO3=3M(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，此时消耗金属的物质的量为3×0.1/2mol=0.15mol，M的摩尔质量为8.4/0.15g·mol－1=56g·mol－1，①②之间消耗的铁，即反应①消耗的是铁，故说法正确；B、根据选项A的分析，消耗100mL的硝酸，消耗8.4g的铁，因此一份合金的质量为26.4g，即原混合物总质量为4×26.4g=105.6g，故说法正确；C、根据A选项，消耗的硝酸物质的量为8×0.1/2mol=0.4mol，则硝酸的浓度为0.4/100×10－3mol·L－1=4mol·L－1，故说法正确；D、③在②的基础上100mL稀硝酸消耗9.6g的金属，产生(6720－4480)mL=2240mL，即0.1molNO，按照反应方程式消耗金属的物质的量为0.15mol，M的摩尔质量为9.6/0.15g·mol－1 =64g·mol－1， 从上述分析，反应②只消耗的是Fe，铜没有参加反应，此时铁元素以Fe2＋形式存在，其物质的量为4480×10－3×3/(22.4×2)mol=0.3mol， 反应④是在③的基础之上，增加100mL硝酸，把Fe2＋氧化成Fe3＋，根据得失电子数目守恒，0.3×1=V(NO)×3/22.4，解得V(NO)=2.24L，因此V=6720＋2240=8960mL，故说法错误。

考点：考查金属和硝酸反应、化学计算等知识。