将11.2g Fe投入浓硝酸溶液,产生红棕色气体A,把所得溶液减压蒸干,得到40g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,将该固体在高温下加热,得到红褐色的Fe2O3和气体B,A、B气体混合通入足量水中,在标准状况下剩余气体的体积为

问题描述:

将11.2g Fe投入浓硝酸溶液,产生红棕色气体A,把所得溶液减压蒸干,得到40g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,将该固体在高温下加热,得到红褐色的Fe2O3和气体B,A、B气体混合通入足量水中,在标准状况下剩余气体的体积为 A.2240mL B.4480mL C.3360mL D.1120mL

选B,
分析:写出各组反应:
①:Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
②:Fe + 2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2……(因为溶液中有Fe(NO3)3,Fe完全反应)
③:4Fe(NO3)3 =高温= 2Fe2O3+ 12NO2↑ + 3O2↑
④:4Fe(NO3)2 =高温= 2Fe2O3+ 8NO2↑ + O2↑
通入足量的水的反应:
⑤:4NO2+O2+2H2O=4HNO3……(不管是A、B气体,NO2:O2都大于4:1,氧气不足量)
⑥:3NO2+H2O=NO+2HNO3
我们看一下由Fe到NO的过程:
总共有Fe0.2mol,设参加反应①的有amol,则参加反应②的有(0.2-a)mol,写在上面反应式:
①:Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
a a 3a
②:Fe + 2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2
0.2-a 0.4-2a 0.6-3a
③:4Fe(NO3)3 =高温= 2Fe2O3+ 12NO2↑ + 3O2↑
a-( 0.4-2a)=3a-0.4 9a-1.2 9a/4-0.3
④:4Fe(NO3)2 =高温= 2Fe2O3+ 8NO2↑ + O2↑
0.6-3a 1.2-6a 0.15-3a /4
A、B气体共有NO2 :3a+(9a-1.2)+(1.2-6a)=6a,
有氧气(9a/4-0.3)+(0.15-3a /4)=1.5a-0.15
通入足量的水的反应:
⑤:4NO2 + O2 + 2H2O=4HNO3
4 1
x 1.5a-0.15
x=6a-0.6 剩下的NO2 为:6a-(6a-0.6)=0.6
⑥:3NO2+H2O=NO+2HNO3
3 1
0.6 y
y=0.2mol,标准状况选体积为0.2×22.4*1000=4480ml