Question

【題目】2.8gFe全部溶于一定濃度200mL的HNO3溶液中，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12L，測得反應(yīng)后溶液的pH為1。若反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì)，則下列說法正確的是( )

A.反應(yīng)后溶液中存在Fe3+和Fe2+B.反應(yīng)后的溶液最多還能溶解1.82g Fe

C.反應(yīng)后溶液中c(NO3-)=0.75mol/LD.1.12L氣體是NO、NO2的混合氣體

Answer 1

【答案】B

【解析】

A、測得反應(yīng)后溶液的pH為1，則HNO3過量，故Fe只可能轉(zhuǎn)化為Fe3+；

B、計(jì)算原硝酸溶液中硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)氮元素守恒可知n原來（HNO3）=3n[Fe（NO3）3]+n剩余（HNO3）+n（NO），當(dāng)生成Fe（NO3）2 時(shí)原硝酸溶解的鐵最多，據(jù)此計(jì)算原硝酸溶解的鐵的最大重量，減去已經(jīng)溶解的2.8g，即為反應(yīng)后的溶液最多還能溶解的Fe的質(zhì)量；C、由題目信息可知，反應(yīng)后溶液為硝酸鐵、硝酸的混合溶液，根據(jù)電荷守恒溶液中有3c（Fe3+）+c（H+）=c（NO3-），根據(jù)鐵元素守恒由n（Fe）=n（Fe3+），據(jù)此計(jì)算；

D、2.8gFe的物質(zhì)的量為0.05mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，利用極限假設(shè)法解答，若只生成NO，計(jì)算生成NO的體積；若只生成NO2，計(jì)算生成的NO2體積，根據(jù)體積判斷。

A、反應(yīng)后溶液pH為1，故HNO3過量，Fe只可能轉(zhuǎn)化為Fe3+，故A錯(cuò)誤；

B、由B中分析可知，原硝酸是稀硝酸，反應(yīng)生成NO，由氮元素守恒可知n原來（HNO3）=3n[Fe（NO3）3]+n剩余（HNO3）+n（NO）=0.05mol×3+0.1mol/L×0.2+0.05mol=0.22mol，生成Fe（NO3）2、NO時(shí)原硝酸溶解的鐵最多，由3 Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2 NO↑+4H2O 可知，0.22molHNO3最多溶解鐵×0.22mol，質(zhì)量為×0.22mol×56g/mol=4.62g，故還能溶解鐵4.64g-2.8g=1.82g，故B正確；

C、反應(yīng)后溶液為硝酸鐵、硝酸的混合溶液，故溶液中有3c（Fe3+）+c（H+）=c（NO3-），根據(jù)鐵元素守恒由n（Fe）=n（Fe3+）=0.05mol，所以c（Fe3+）==0.25mol/L，反應(yīng)后溶液pH為1，所以c（H+）=0.1mol/L，所以c（NO3-）=0.25mol/L×3+0.1mol/L=0.85mol/L，故C錯(cuò)誤；

D、2.8gFe的物質(zhì)的量為=0.05mol，若只生成NO，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，n（NO）==0.05mol，則V（NO）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L；若只生成NO2，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，n（NO2）==0.15mol，V（NO2）=0.15mol×22.4L/mol=3.36L，由于實(shí)際生成氣體1.12L，故只生成NO，故D錯(cuò)誤。

答案選B。