Question

将5.6克Fe在一定量稀硝酸中恰好完全溶解后，往溶液中滴加KOH溶液立即产生沉淀，滴加至沉淀量最大时，再将所得溶液和沉淀一起加热蒸干，并在空气中灼烧至恒重，所得固体成分和可能的质量为（ ）
A．Fe₂O₃：8gKNO₂：12.7g
B．Fe₂O₃：8gKNO₂：20.4g
C．Fe₂O₃：8gKNO₂：31.5g
D．FeO：7.2gKNO₃：16.4g

Answer

根据5.6gFe与稀硝酸反应可能生成硝酸亚铁或硝酸铁两种情况计算，5.6gFe的物质的量为0.1mol，加入氢氧化钾后蒸干，滴加至沉淀量最大时，溶液为硝酸钾溶液，得到0.1mol铁的氢氧化物（氢氧化亚铁会被空气氧化）和0.2mol硝酸钾或硝酸钾0.3mol，蒸干并在空气中灼烧至恒重，最后得到0.05mol氧化铁和0.2mol硝酸钾或0.3mol亚硝酸钾，可分别计算出亚硝酸钾的质量范围．
【解析】
5.6gFe的物质的量为=0.1mol，
若铁全部恰好生成硝酸亚铁，根据铁元素守恒n[Fe（NO3）2]=n（Fe）=0.1mol，
加入氢氧化钾后，加热蒸干，并在空气中灼烧至恒重，固体为氧化铁与硝酸钾．
根据硝酸根子守恒可得n（KNO3）=2n[Fe（NO3）2]=2×0.1mol=0.2mol，
根据铁元素守恒可得n（Fe2O3）=n（Fe）=×0.1mol=0.05mol，
所以固体质量是：氧化铁0.05mol×160g/mol=8g，亚硝酸钾0.2mol×69g/mol=13.8g
若铁全部恰好生成硝酸铁，根据铁元素守恒n[Fe（NO3）3]=n（Fe）=0.1mol，
根据硝酸根子守恒可得n（KNO3）=3n[Fe（NO3）2]=3×0.1mol=0.3mol，
加入氢氧化钾后，加热蒸干，并在空气中灼烧至恒重，固体为氧化铁与硝酸钾．
根据铁元素守恒可得n（Fe2O3）=n（Fe）=×0.1mol=0.05mol，
所以固体质量是：氧化铁0.05mol×160g/mol=8g，亚硝酸钾0.3mol×69g/mol=20.7g
所以氧化铁质量是8g，亚硝酸钾质量在13.8g～20.7g之间．
故选：B．