将10.92g锌铁合金粉末加入含0.4mol H+的稀硝酸和稀硫酸的混合溶液中,充分反应后收集得到的气体体积(

将10.92g锌铁合金粉末加入含0.4mol H+的稀硝酸和稀硫酸的混合溶液中,充分反应后收集得到的气体体积(标准状况下)可能为(假设气体全部逸出,稀硝酸的还原产物是NO)(  )
A. 2.4 L
B. 3.6 L
C. 4.8 L
D. 6.0 L
bjall_com 1年前 已收到1个回答 举报

hgjx614xs266e 花朵

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解题思路:利用极限法分子,根据电子转移守恒可知:①气体全部为NO时,金属全部为Zn,金属提供的电子最少,生成气体的体积最小;
②金属全部为Fe时,提供的电子最多,得到的气体的体积最大.Fe与硝酸反应,表现+3价时提供的电子最多,生成1molNO需要1molFe,Fe与硫酸反应,表现+2价时,生成1mol氢气也需要1molFe,10.92gFe的物质的量为n(Fe)=[10.92g/56g/mol]=0.195mol,根据Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知,铁过量,NO3-可以完全反应,故0.4molH+完全得到0.1molNO.由Fe+2H+=Fe2++H2↑可知,Fe不足量,Fe完全反应,得到氢气0.195mol,故全部气体为氢气时,金属全部为Fe,生成的氢气的体积最多,据此计算判断.

根据电子转移守恒可知:
①气体全部为NO时,金属全部为Zn,金属提供的电子最少,生成气体的体积最小,此时发生反应:3Zn+2NO3-+8H+=3Zn2++2NO↑+4H2O,n(Zn)=[10.92g/65g/mol]=0.168mol,由方程式可知,完全反应消耗n(H+)=0.168mol×[8/3]=0.448mol,故0.4molH+完全反应,可以得到NO的物质的量为0.4mol×[1/4]=0.1mol,故生成气体的极小值为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
②金属全部为Fe时,提供的电子最多,得到的气体的体积最大.Fe与硝酸反应,表现+3价时提供的电子最多,生成1molNO需要1molFe,Fe与硫酸反应,表现+2价时,生成1mol氢气也需要1molFe,10.92gFe的物质的量为n(Fe)=[10.92g/56g/mol]=0.195mol,根据Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知,铁过量,0.4molH+完全得到0.1molNO.由Fe+2H+=Fe2++H2↑可知,Fe不足量,Fe完全反应,得到氢气0.195mol,故全部气体为氢气时,金属全部为Fe,生成的氢气的体积最多,气体体积最大为0.195mol×22.4L/mol=4.368L;
综上所述,可知生成气体应在2.24L~4.368L之间,
故选AB.

点评:
本题考点: 有关混合物反应的计算.

考点点评: 本题考查混合物的有关计算,难度较大,注意根据电子转移与离子方程式判断气体体积的极大值与极小值.

1年前

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