Question

向1000mL某稀硝酸中加入5.6g鐵粉，充分反應(yīng)后，鐵粉完全溶解并放出NO氣體，溶液質(zhì)量增加3.4g．則下列結(jié)論正確的是（　　）

• A、反應(yīng)后的溶液中不含F(xiàn)e²⁺
• B、放出的NO氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況為2.24L
• C、稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.2mol?L^-1
• D、所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺的物質(zhì)的量之比為4：1

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：生成NO的質(zhì)量為5.6g-3.4g=2.2g，轉(zhuǎn)移電子為

2.2g

30g/mol

×3=0.22mol，n（Fe）=

5.6g

56g/mol

=0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知溶液中Fe元素化合價為

0.22mol

0.1mol

=+2.2，故Fe反應(yīng)生成Fe²⁺和Fe³⁺，則硝酸完全反應(yīng)，由N、Fe原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3n（Fe³⁺）+n（NO），根據(jù)Fe元素守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒計算溶液中n（Fe²⁺）、n（Fe³⁺），據(jù)此解答．

解答： 解：生成NO的質(zhì)量為5.6g-3.4g=2.2g，轉(zhuǎn)移電子為

2.2g

30g/mol

×3=0.22mol，n（Fe）=

5.6g

56g/mol

=0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知溶液中Fe元素化合價為

0.22mol

0.1mol

=+2.2，故Fe反應(yīng)生成Fe²⁺和Fe³⁺，則硝酸完全反應(yīng)，
設(shè)Fe²⁺和Fe³⁺物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

x+y=0.1 2x+3y=0.22

，
解得x=0.08mol，y=0.02mol，
A．由上述分析可知，反應(yīng)后溶液中含有Fe²⁺和Fe³⁺，故A錯誤；
B．標(biāo)況下NO的體積為為

2.2g

30g/mol

×22.4L/mol=1.64L，故B錯誤；
C．由N原子、Fe原子守恒可知，n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3n（Fe³⁺）+n（NO）=0.08mol×2+0.02mol×3+

2.2g

30g/mol

=0.293mol，c（HNO₃）=

0.293mol

1L

=0.293mol/L，故C錯誤；
D．所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺物質(zhì)的量之比為0.08mol：0.02mol=4：1，故D正確，
故選D．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，關(guān)鍵是利用電子守恒判斷反應(yīng)產(chǎn)物，注意守恒法的應(yīng)用，可以利用平均化合價計算亞鐵離子與鐵離子物質(zhì)的量之比．