Question

17．含n克HNO₃的稀溶液恰好与m克Fe完全反应，若HNO₃只被还原为NO，则n：m可能是 ①5：1、②9：2、③3：1、④2：1、⑤4：1（　　）

• A． ②③⑤
• B． ①③④
• C． ②③④
• D． ①③

Answer 1

分析 Fe和稀硝酸反应方程式为3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，根据方程式计算被还原的硝酸的物质的量分析解答．

解答 解：含n克HNO₃的稀溶液恰好与m克Fe完全反应，生成硝酸铁时，发生Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，溶解Fe的质量最小，根据电子转移守恒n（NO）=$\frac{mg}{56g/mol}$×$\frac{3}{5-2}$=$\frac{m}{56}$mol，
根据氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+3n[Fe（NO₃）₃]，即$\frac{m}{56}$mol+$\frac{m}{56}$mol×3=$\frac{ng}{63g/mol}$，整理得整理得2n=9m，
生成硝酸亚铁时溶解Fe的质量最大，根据电子转移守恒n（NO）=$\frac{mg}{56g/mol}$×$\frac{2}{5-2}$=$\frac{m}{84}$mol，
根据氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+2n[Fe（NO₃）₂]，
则$\frac{m}{84}$mol+2×$\frac{m}{56}$mol=$\frac{ng}{63g/mol}$，整理得n=3m
故m的取值范围为：$\frac{2}{9}$n≤m≤$\frac{1}{3}$n，②③⑤都符合，
故选A．

点评 本题考查了氧化还原反应的配平及计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目难度较大．注意利用极限法解答该题．