Question

16．14g 铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出 NO 气体后得到溶液 1L．称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重 8g．则原溶液中硝酸的浓度为（　　）

• A． 0.4 mol/L
• B． 0.6 mol/L
• C． 0.8 mol/L
• D． 1.0 mol/L

Answer 1

分析 进入溶液的是铁元素，产生的是NO气体，根据差量法可以计算一氧化氮的质量，金属和硝酸之间的反应分为铁过量和不足两种情况，可以根据一氧化氮的物质的量确定是哪种情况，根据电子守恒和元素守恒设未知数进行计算即可．

解答 解：铁与稀硝酸可能发生反应：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O、3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
由质量守恒可知m（NO）=14g-8g=6g，n（NO）=$\frac{6g}{30g/mol}$=0.2mol，
14g铁的物质的量为：n（Fe）=$\frac{14g}{56g/mol}$=0.25mol，
若生成Fe（NO₃）₃，则生成0.25molNO，
如生成Fe（NO₃）₂，则生成0.25mol×$\frac{2}{3}$=$\frac{0.5}{3}$molNO，
则说明反应后生成Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂的混合物，
设Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂物质的量分别为xmol、ymol，
根据Fe元素守恒及电子转移守恒可得：x+y=0.25，3x+2y=0.2×3，
解得x=0.1、y=0.15，
根据N元素守恒可知，n（HNO₃）=3n[Fe（NO₃）₃]+2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO）=3×0.1mol+2×0.15mol+0.2mol=0.8mol，
原硝酸的物质的量浓度为：$\frac{0.8mol}{1L}$=0.8 mol/L，
故选C．

点评 本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，正确判断反应产物为解答关键，注意元素守恒和电子守恒的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．