Question

将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=3：2，则参加反应的Fe和HNO₃的物质的量之比为（　　）

A．5：14

B．5：16

C．5：18

D．1：4

Answer 1

同一溶液中，离子的浓度之比等于其物质的量之比，c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=3：2，所以该溶液中n（Fe²⁺）：n（Fe³⁺）=3：2，设亚铁离子的物质的量为3xmol，则铁离子的物质的量为2xmol，根据化学式Fe（NO₃）₂、Fe（NO₃）₃知，起酸作用的硝酸的物质的量=3xmol×2+2xmol×3=12xmol；
氧化还原反应中得失电子数相等，即铁失去的电子数等于硝酸根离子得到的电子数，设作氧化剂的硝酸根离子的物质的量为ymol，所以3xmol×2+2xmol×3=3ymol，y=4x，所以参加反应的硝酸的物质的量=12xmol+4xmol=16xmol，根据铁元素守恒知，参加反应的铁的物质的量=3xmol+2xmol，所以参加反应的Fe和HNO₃的物质的量之比为5xmol：16xmol=5：16，
故选B．