题目内容

16.含1mol HNO3的稀硝酸分别与不同质量的铁粉反应,所得氧化产物与铁粉物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO).下列有关判断正确的是(  )
A.曲线a表示Fe2+,曲线b表示Fe3+
B.P点时总反应的离子方程式可表示为5Fe+16H++NO3-═3Fe2++2Fe3++4NO↑+8H2O
C.n2=0.25
D.n3:n1=3:2

分析 向稀硝酸中加入铁粉时,发生两个过程,开始先生成Fe(NO33,反应方程式为:Fe+4 HNO3(稀)=Fe(NO33+NO↑+2H2O,当铁过量时,过量的铁再与 Fe(NO33反应生成 Fe(NO32,2Fe(NO33+Fe=3 Fe(NO32,P点为 Fe(NO33 与 Fe(NO32物质的量相等的点,参加反应的硝酸为1mol,利用方程式计算出 Fe(NO33为0.25mol,可求n1.

解答 解:A、向稀硝酸中加入铁粉时,发生两个过程,开始先生成Fe(NO33,反应方程式为:Fe+4 HNO3(稀)=Fe(NO33+NO↑+2H2O,根据硝酸的物质的量为4mol利用方程式可计算出生成的 Fe(NO33为1mol,所以参加反应的硝酸为1mol即n1=0.25,a表示Fe(NO33,故A错误;
B、Fe(NO33 与过量的铁继续反应生成  Fe(NO32,反应方程式为:2Fe(NO33+Fe=3 Fe(NO32,P点为 Fe(NO33 与 Fe(NO32物质的量相等的点,随后是Fe(NO33 与过量的铁继续反应生成 Fe(NO32,反应方程式为:2Fe(NO33+Fe=3 Fe(NO32,P点为 Fe(NO33 与 Fe(NO32物质的量相等的点,故B错误;
C、根据铁原子守恒,n(Fe)=n(Fe(NO32)+n(Fe(NO3)),所以 n(Fe)=0.3mol,即n2=0.3mol,故C错误;
D、向稀硝酸中加入铁粉时,发生两个过程,开始先生成Fe(NO33,反应方程式为:Fe+4 HNO3(稀)=Fe(NO33+NO↑+2H2O,根据硝酸的物质的量为1mol利用方程式可计算出生成的 Fe(NO33为0.25mol,所以参加反应的铁为0.25mol即n1=0.25,将0.25mol的 Fe(NO33转化为 Fe(NO32需要的金属铁是0.125mol,所以n3=0.25mol+0.125mol=0.375mol,n3:n1=3:2,故D正确.
故选D.

点评 本题考查了铁与稀硝酸的反应,要注意铁和硝酸谁多谁少,以及加入的顺序,难度较大.

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