Question

18．向800mL稀硝酸中加入一定质量的铁粉，铁粉完全溶解后，放出NO气体11.2L（标准状况），同时溶液质量增加18.6g，下列判断正确的是（　　）

• A． 原溶液中投入铁粉物质的量是0.5mol
• B． 原溶液中的HNO₃浓度是2.0mol•L^-1
• C． 反应后的溶液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1：1
• D． 反应后的溶液中还可以溶解16.0g铜

Answer 1

分析 溶液质量增重为参加反应Fe的质量与生成NO的质量之差，再根据电子转移守恒列方程计算溶液中n（Fe²⁺）、n（Fe³⁺），进而计算该题．

解答 解：生成NO的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
设生成Fe²⁺、Fe³⁺的物质的量分别为xmol、ymol，
由溶液质量增重18.6g，则：（x+y）mol×56g/mol-0.5mol×30g/mol=18.6g，
由电子转移守恒，则：2xmol+3ymol=0.5mol×3，
联立方程，解得x=0.3、y=0.3，
反应后c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）为=0.3：0.3=1：1，
A．原溶液中投入铁粉物质的量是0.3mol+0.3mol=0.6mol，故A错误；
B．根据N元素守恒：n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3n（Fe³⁺）+n（NO）=2×0.3mol+3×0.3mol+0.5mol=2mol，c（HNO₃）=$\frac{2mol}{0.8L}$=2.5mol/L，故B错误；
C．由以上计算可知反应后的溶液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1：1，故C正确；
D．由反应2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺可知，还可溶解0.15molCu，质量为0.15mol×64g/mol=9.6g，故D错误．
故选C．

点评 本题考查氧化还原反应的计算、氧化还原反应基本概念，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，利用电子转移守恒计算，难度中等．