Question

【题目】（变式探究）在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g铁粉充分反应，铁全部溶解并生成NO，有a/4 g HNO3被还原，则a∶b不可能为 (　　)

A. 2∶1 B. 3∶1 C. 4∶1 D. 9∶2

Answer 1

【答案】A

【解析】

铁与稀HNO3的反应情况不能简单地一概而论，硝酸具有强氧化性，铁具有还原性，铁粉反应可能生成Fe2+或Fe3+或Fe2+与Fe3+，应根据Fe与HNO3二者物质的量相对多少的不同来讨论：恰好反应生成Fe3+，根据电子转移守恒计算a：b；恰好反应生成Fe2+，根据电子转移守恒计算a：b；恰好反应生成Fe2+与Fe3+，根据（1）、（2）的极限可知，该a：b介于上述两种情况之间。

Fe与HNO3反应时，根据铁的用量不同，反应可分为两种极端情况。

(1)若Fe过量，发生反应：3Fe＋8HNO3(稀)=== 3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

则有＝3∶8，解得：a：b＝3:1

此为a∶b的最小值。

(2)若HNO3过量，发生反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O

则有＝1∶1，解得：a：b＝9:2

此为a∶b的最大值。

所以a∶b的取值范围为3:1≤a：b≤9:2，即a∶b的比值在此范围内均合理，故选A。