Question

3．將5.6g Fe全部溶于200mL一定濃度的硝酸溶液中，得到標準狀況下的氣體2.24L，又測得反應后溶液中H⁺的濃度為0.2mol•L^-1（設反應前后溶液體積的變化忽略不計）．下列說法不正確的是（　　）

• A． 2.24 L氣體是NO
• B． 反應后Fe全部轉化為Fe³⁺
• C． 反應后的溶液中c（NO₃^-）=1.7 mol•L^-1
• D． 反應后的溶液最多還能再溶解2.24 g Fe

Answer 1

分析 n（Fe）=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，n（氣體）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，測得反應后溶液中H⁺的濃度為0.2mol•L^-1，則硝酸過量，由電子守恒可知，F(xiàn)e失去0.3mol電子時，N原子得到0.3mol電子，即生成氣體為NO，以此來解答．

解答 解：n（Fe）=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，n（氣體）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，測得反應后溶液中H⁺的濃度為0.2mol•L^-1，則硝酸過量，
A．由電子守恒可知，0.1mol×（3-0）=0.1mol×（5-x），解得x=2，即氣體為NO，故A正確；
B．硝酸過量，反應后溶液中含有Fe³⁺，故B正確；
C．由N原子守恒可知，c（NO₃^-）=$\frac{0.1mol×3+0.2L×0.2mol/L}{0.2L}$=1.7mol/L，故C正確；
D．原硝酸的物質的量為0.1mol×3+0.2L×0.2mol/L+0.1mol=0.44mol，由3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O可知，最多消耗Fe為0.44mol×$\frac{3}{8}$×56g/mol=9.24g，則最多還能再溶解9.24-5.6=3.64g，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握硝酸過量及電子守恒、原子守恒的應用為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度中等．