Question

15．向500mL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5.6L（标准状况），同时溶液质量增加9.3g．下列判断正确的是（　　）

• A． 原溶液中投入铁粉物质的量是0.25 mol
• B． 原溶液中HNO₃的浓度是2.0 mol•L^-1
• C． 反应后的溶液中还可溶解9.6 g铜
• D． 反应后的溶液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1：2

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$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，
设Fe²⁺、Fe³⁺的物质的量分别为xmol、ymol，
由溶液质量增重9.3g，则：（x+y）mol×56g/mol-0.25mol×30g/mol=9.3g，
由电子转移守恒，则：2xmol+3ymol=0.25mol×3，
联立方程，解得x=0.15、y=0.15，
反应后c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）为=0.15：0.15=1：1，
A．原溶液中投入铁粉物质的量是0.15mol+0.15mol=0.3mol，故A错误；
B．n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3n（Fe³⁺）+n（NO）=2×0.15mol+3×0.15mol+0.25mol=1mol，c（HNO₃）=$\frac{1mol}{0.5L}$=2mol/L，故B正确；
C．由反应2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺可知，还可溶解0.075molCu，质量为0.075mol×64g/mol=4.8g，故C错误；
D．由以上计算可知反应后的溶液中c（Fe²⁺）：c（Fe³⁺）=1：1，故D错误．
故选B．

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．