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1月4日 周末培优
高考频度:★★★★☆
难易程度:★★★★☆
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一定量的铁与一定量的浓HNO3在加热条件下恰好完全反应,得到硝酸铁溶液和NO2 、N2O4 、NO的混合气体,这些气体与6.72 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入2 mol·L-1 的NaOH 溶液至Fe3+恰好沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是
A.600 mL
B.300 mL
C.240 mL
D.180 mL
【答案】A
【解析】根据电子守恒和电荷守恒计算,金属失去电子数等于氧气得到电子数(可以认为硝酸起到转移电子的作用),金属失去多少电子带多少单位正电荷,在溶液中需结合相同数目的硝酸根离子,最终生成硝酸钠, 则n(NaOH)= n(NaNO3) =n(e-),标准状况下6.72L O2的物质的量为
, n(NaOH)= n(NaNO3) =n(e-)=0.3mol×4=1.2mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为
,故答案为:A。
解题必备
氮的氧化物溶于水的计算方法
NO2和NO有如下反应:
3NO2+H2O===2HNO3+NO①
2NO+O2===2NO2②
4NO2+O2+2H2O===4HNO3③
4NO+3O2+2H2O===4HNO3④
(1)NO和NO2的混合气体
NO、NO2的混合气体溶于水时仅涉及反应①,可利用气体体积变化差值进行计算:V剩=V(NO)原+
V(NO2)。
(2)NO2和O2的混合气体
NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③,其计算如下表:
x=
0<x<4
x=4
x>4
反应情况
O2过量,剩余气体为O2
恰好完全反应
NO2过量,剩余气体为NO
(3)NO和O2的混合气体
NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④:
其计算如下表:
x=
0<x<
x=
x>
反应情况
O2过量,剩余气体为O2
恰好完全反应
NO过量,剩余气体为NO
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1.将3mol的NO2气体依次通入下列三个分别装有足量①NaHCO3饱和溶液 ②浓H2SO4 ③Na2O2的装置后,用排水法把残留气体收集起来,则收集到的气体是(同温、同压下测定)
A.1 mol NO B.2 mol O2
C.0.25 m