Question

2．8g Fe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(cè)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)，則下列有關(guān)判斷正確的是

A．反應(yīng)后溶液中存在Fe3+和Fe2+ B．1．12L氣體是NO、NO2的混合氣體

C．反應(yīng)后溶液中c(NO3－)＝0．85mol/L D．反應(yīng)后的溶液最多還能溶解1．4gFe

Answer 1

C

【解析】

試題分析：由于反應(yīng)后溶液的pH=1，說(shuō)明酸過(guò)量因此Fe發(fā)生反應(yīng)變?yōu)镕e3+。選項(xiàng)A錯(cuò)誤；n(Fe)=2．8g÷56g/mol=0．05mol。則n(e-)=0．05mol×3=0．15mol。n(氣體)= 1．12L÷22．4L/mol=0．05mol．若完全是NO，則電子轉(zhuǎn)移0．05mol×3=0．15mol。與上邊數(shù)目相同，因此氣體只有NO，不是NO、NO2的混合氣體，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。在反應(yīng)后溶液是Fe(NO3)3和HNO3的混合物。根據(jù)元素守恒可得n(NO3－)=3n[Fe(NO3)3]+n(H+)=3×0．05mol+0．1mol/L×0．2L=0．17mol，所以反應(yīng)后溶液中c(NO3－)＝0．17mol÷0．2L=0．85mol/L，選項(xiàng)C正確；在反應(yīng)后的溶液中含有Fe(NO3)3和HNO3，二者都可以與Fe發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)方程式：3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。n(HNO3)= 0．1mol/L×0．2L=0．02mol，所以反應(yīng)消耗的Fe的物質(zhì)的量是3/8×0．02mol=0．0075mol，2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2。 n[Fe(NO3)3]= 0．05mol，所以反應(yīng)消耗的Fe的物質(zhì)的量是0．025mol，故反應(yīng)后的溶液最多還能溶解Fe的物質(zhì)的量是0．025mol+0．0075mol=0．0325mol，其質(zhì)量是0．0325mol×56g/mol=1．82g，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)：考查金屬與硝酸反應(yīng)反應(yīng)的方程式的計(jì)算的知識(shí)。