Question

19．把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3molNO₂和0.2molNO，下列说法正确的是（　　）

• A． 反应后生成的盐只有Fe（NO₃）₃
• B． 反应后生成的盐只有Fe（NO₃）₂
• C． 反应后生成的盐为Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，其物质的量之比为3：1
• D． 反应后生成的盐为Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，其物质的量之比为1：3

Answer 1

分析 n（Fe）=$\frac{22.4g}{56g/mol}$=0.4mol，反应只收集到0.3molNO₂和0.2molNO，转移电子物质的量=0.3mol×（5-4）+0.2mol×（5-2）=0.9mol，假设Fe完全生成Fe³⁺，转移电子物质的量=0.4mol×3=1.2mol＞0.9mol，假设Fe完全只生成Fe²⁺，转移电子物质的量=0.4mol×2=0.8mol＜0.9mol，所以Fe反应生成物有Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，利用转移电子守恒计算二者物质的量之比．

解答 解：n（Fe）=$\frac{22.4g}{56g/mol}$=0.4mol，反应只收集到0.3molNO₂和0.2molNO，转移电子物质的量=0.3mol×（5-4）+0.2mol×（5-2）=0.9mol，假设Fe完全生成Fe³⁺，转移电子物质的量=0.4mol×3=1.2mol＞0.9mol，假设Fe完全只生成Fe²⁺，转移电子物质的量=0.4mol×2=0.8mol＜0.9mol，所以Fe反应生成物有Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，
设Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂的物质的量分别是xmol、ymol，
结合转移电子守恒得$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{3x+2y=0.9}\end{array}\right.$
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.1}\\{y=0.3}\end{array}\right.$，所以Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂的物质的量之比=0.1mol：0.3mol=1：3，
故选D．

点评 本题考查氧化还原反应的有关计算，为高频考点，正确判断含Fe化合物种类是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，题目难度不大．