Question

12．將14g鐵粉投入到500mL某稀硝酸中，經(jīng)充分反應(yīng)后，測得Fe和HNO₃均無剩余．已知反應(yīng)放出的氣體在標準狀況下為4.48L．假定反應(yīng)前后溶液的體積不變且還原產(chǎn)物只有一種，則原硝酸的物質(zhì)的量濃度是（　�。�

• A． 0.8 mol•L^-1
• B． 1.6 mol•L^-1
• C． 1.4 mol•L^-1
• D． 0.75 mol•L^-1

Answer 1

分析 將14g鐵粉投入到500mL某稀硝酸中，充分反應(yīng)后，還原產(chǎn)物只有一種即產(chǎn)生的是NO，金屬鐵粉和硝酸之間的反應(yīng)分為鐵過量和不足兩種情況，可以根據(jù)一氧化氮的物質(zhì)的量確定是哪種情況；根據(jù)電子守恒和元素守恒設(shè)未知數(shù)進行計算即可．

解答 解：鐵與稀硝酸可能發(fā)生反應(yīng)：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
由反應(yīng)放出的氣體在標準狀況下為4.48L，即n（NO）=0.2mol，
n（Fe）=$\frac{14g}{56g/mol}$=0.25mol，如生成Fe（NO₃）₃，則生成0.25molNO，如生成Fe（NO₃）₂，則生成0.25mol×$\frac{2}{3}$≈0.17mol，則說明生成Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，
令Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)Fe元素守恒及電子轉(zhuǎn)移守恒，可得：x+y=0.25，3x+2y=0.2×3，解得x=0.1、y=0.15，
根據(jù)N元素守恒可知，n（HNO₃）=3n[Fe（NO₃）₃]+2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO）=3×0.1mol+2×0.15mol+0.2mol=0.8mol，則原硝酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.8mol}{0.5L}$=1.6mol/L，
故選B．

點評 本題考查學(xué)生金屬鐵和硝酸之間的反應(yīng)情況，注意元素守恒和電子守恒的應(yīng)用是重點，難度較大．