Question

將質量為m g的鐵粉與銅粉的混合物，溶于100mL 4mol?L^-1 HNO₃溶液（過量），充分反應后所得還原產物為0.05mol NO，再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，則沉淀質量為（　　）

A．5.52g

B．（m+6.8）g

C．（m+2.55）g

D．（m+12.0）g

Answer 1

分析：由鐵、銅最終轉化為氫氧化鐵和氫氧化銅，則沉淀中氫氧根離子的物質的量與鐵、銅的失去電子的物質的量相等，利用金屬與硝酸的氧化還原反應中電子守恒來計算，則沉淀的質量為金屬的質量與氫氧根的質量之和．

解答：解：因Fe、Cu最終變成氫氧化物沉淀，由一個氫氧根帶一個單位的負電荷可知，沉淀中氫氧根離子的總物質的量與Fe和Cu失去的總電子的物質的量相等，
而金屬與硝酸的氧化還原反應中電子守恒，金屬的失電子數等于硝酸中氮元素的得電子數，
則得到0.05molNO時，得到總電子數為0.05mol×3=0.15 mol，即為Fe和Cu失去的總電子數，
故沉淀質量為Fe和Cu的質量加上總氫氧根質量，即為mg+0.15 mol×17g/mol=（m+2.55）g，
故選C．

點評：本題較難，考查學生利用氧化還原反應中的電子守恒及利用沉淀的化學式分析出氫氧根離子與電子數的關系是解答的關鍵，注意守恒方法在解答中的重要作用．