Question

将一定量铁粉投入到500mL某浓度的稀硝酸中，恰好完全反应，在标准状况下产生NO气体11.2L，所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺的浓度之比为1：2，则该硝酸溶液的物质的量浓度为（　　）

• A、1mol?L^-1
• B、2 mol?L^-1
• C、3 mol?L^-1
• D、4 mol?L^-1

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：铁与硝酸反应所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺的浓度之比为1：2，则Fe与硝酸都完全反应，二者都没有剩余，根据电子转移守恒计算n（Fe²⁺）、（Fe³⁺），由N原子守恒可知n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3（Fe³⁺）+n（NO），结合c=

n

V

计算．

解答： 解：n（NO）=

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
铁与硝酸反应所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺的浓度之比为1：2，则Fe与硝酸都完全反应，二者都没有剩余，
令n（Fe²⁺）=ymol、则n（Fe³⁺）=2y mol，根据电子转移守恒，则：
ymol×2+2ymol×3=0.5mol×（5-2）
解得y=

3

16

mol
则n（Fe³⁺）=2y mol=

3

16

mol×2=

3

8

mol
由N原子守恒可知n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3（Fe³⁺）+n（NO）=

3

16

mol×2+

3

8

mol×3+0.5mol=2mol，
故原硝酸的浓度=

2mol

0.5L

=4mol/L，
故选D．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，理解原子守恒、电子守恒是解答本题的关键，侧重解题方法技巧的考查，题目难度中等．