Question

2．8g Fe全部溶于一定浓度、200mL的HNO₃溶液中，得到标准状况下的气体1．12L，测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是

A．反应后溶液中存在Fe³⁺和Fe²⁺             B．1．12L气体是NO、NO₂的混合气体

C．反应后溶液中c(NO₃^－)＝0．85mol/L        D．反应后的溶液最多还能溶解1．4gFe

Answer

C

【解析】

试题分析：由于反应后溶液的pH=1，说明酸过量因此Fe发生反应变为Fe3+。选项A错误；n(Fe)=2．8g÷56g/mol=0．05mol。则n(e-)=0．05mol×3=0．15mol。n(气体)= 1．12L÷22．4L/mol=0．05mol．若完全是NO，则电子转移0．05mol×3=0．15mol。与上边数目相同，因此气体只有NO，不是NO、NO2的混合气体，选项B错误。在反应后溶液是Fe(NO3)3和HNO3的混合物。根据元素守恒可得n(NO3－)=3n[Fe(NO3)3]+n(H+)=3×0．05mol+0．1mol/L×0．2L=0．17mol，所以反应后溶液中c(NO3－)＝0．17mol÷0．2L=0．85mol/L，选项C正确；在反应后的溶液中含有Fe(NO3)3和HNO3，二者都可以与Fe发生反应。根据方程式：3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。n(HNO3)= 0．1mol/L×0．2L=0．02mol，所以反应消耗的Fe的物质的量是3/8×0．02mol=0．0075mol，2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2。 n[Fe(NO3)3]= 0．05mol，所以反应消耗的Fe的物质的量是0．025mol，故反应后的溶液最多还能溶解Fe的物质的量是0．025mol+0．0075mol=0．0325mol，其质量是0．0325mol×56g/mol=1．82g，所以选项D错误。

考点：考查金属与硝酸反应反应的方程式的计算的知识。