Question

18．取一定量含F(xiàn)eO、Fe₃O₄和Fe₂O₃的固體混合物，將其分成兩等份并進行下列轉化：

若稀HNO₃恰好完全反應，則所加稀HNO₃的物質的量濃度為（　�。�

• A． 4.0 mol•L^-1
• B． 4.4 mol•L^-1
• C． 4.8 mol•L^-1
• D． 3.6 mol•L^-1

Answer 1

分析 FeO、Fe₃O₄ 和Fe₂O₃的固體混合物通入足量的氫氣，F(xiàn)eO、Fe₃O₄ 和Fe₂O₃被還原成Fe單質，根據(jù)減少的質量即為氧的質量，根據(jù)幾種氧化物中O為-2價，可知Fe元素所帶正電荷總數(shù)，F(xiàn)e元素失去一定量的電子后所帶正電荷總數(shù)等于硝酸根離子所帶負電荷總數(shù)，結合電子守恒分析．

解答 解：FeO、Fe₃O₄ 和Fe₂O₃的固體混合物通入足量的氫氣，F(xiàn)eO、Fe₃O₄ 和Fe₂O₃被還原成Fe單質，減少的質量即為氧的質量，則n（O）=$\frac{28.8g}{16g/mol}$=1.8mol，
在這三種化合物中O元素為-2價，則O元素所帶負電荷為1.8mol×2=3.6mol，由電荷守恒可知，F(xiàn)e元素所帶正電荷為3.6mol；
Fe元素失去一定量的電子后所帶正電荷總數(shù)等于硝酸根離子所帶負電荷總數(shù)，F(xiàn)e元素失去的電子的物質的量等于生成NO時N元素得到的電子的物質的量，
n（電子）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$×（5-2）=0.6mol，
則硝酸鐵中硝酸根離子n（NO₃^-）=3.6mol+0.6mol=4.2mol，
反應前硝酸的物質的量=反應后硝酸鐵中硝酸根離子的物質的量+NO的物質的量，
即n（HNO₃）=n（NO₃^-）+n（NO）=4.2mol+0.2mol=4.4mol，
所以所加稀HNO₃的物質的量濃度為$\frac{4.4mol}{1L}$=4.4mol•L^-1，故選B．

點評 本題考查Fe及化合物的性質，側重電子守恒和原子守恒的思想的考查，此思想是解決化學計算的簡潔方法，應用比較廣泛，題目難度中等．