题目内容
【题目】现有2.8 g Fe全部溶于一定浓度、200 mL的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12 L,测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断正确的是
A. 反应后溶液中铁元素可能以Fe2+形式存在
B. 反应后的溶液最多还能溶解1.4 g Fe
C. 反应后溶液中c(NO3)=0.85 mol·L1
D. 1.12 L气体可能是NO、NO2的混合气体
【答案】C
【解析】
Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化物,氮氧化物在标况下体积是1.12L,则n(NOx)==0.05mol,反应后溶液pH=1说明溶液呈酸性,硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3。A.反应后硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3,没有硝酸亚铁生成,故A错误;B.反应后溶液还能溶解Fe,当Fe完全转化为Fe(NO3)2,消耗的Fe质量最多,反应后剩余n(HNO3)=0.1mol/L×0.2L=0.02mol,根据3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O知,硝酸溶解的n(Fe)=×3=0.0075mol,根据转移电子相等知,硝酸铁溶解的n(Fe)=×=0.025mol,则最多还能溶解m(Fe)=(0.0075+0.025)mol×56g/mol=1.82g,故B错误;C.根据N原子守恒知,反应后溶液中n(NO3-)=n(HNO3)+3n[Fe(NO3)3]=0.02mol+3×=0.17mol,则c(NO3-)==0.85mol/L,故C正确;D.2.8gFe完全转化为Fe(NO3)3时转移电子物质的量=×3=0.15mol,假设气体完全是NO,转移电子物质的量=0.05mol×(5-2)=0.15mol,假设气体完全是NO2,转移电子物质的量=0.05mol×(5-4)=0.05mol<0.15mol,根据转移电子相等知,气体成分是NO,故D错误;故选C。
【题目】以下是25℃时几种难溶电解质的溶度极数值:
难溶电解质 | Mg(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp | 1.0×10-12 | 1.0×10-20 | 1.0×10-16 | 1.0×10-38 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如:①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=4,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三个除杂方案都能够达到很好效果,Fe2+、Fe3+都被转化为___________(填名称)而除去。
(2)①中加入的试剂应选择________为宜,其原因是_______________________________。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式__________________________________。
(4) 向浓度均为0.1mol/L-1的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2混合溶液中,逐滴加入NaOH.下列示意图表示生成沉淀的总物质的量与加入NaOH的体积的关系,合理的是(____)
(5)若将某MgCl2、FeCl3均为0.1 mol·L-1混合溶液中的pH用MgO调整至pH=4,则溶液中比值约为______________________。