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．反应后溶液中铁元素可能以Fe²⁺形式存在

B．反应后溶液中c（N0₃^﹣）=0.85 mol/L

C．反应后的溶液最多还能溶解1.4 g Fe

D．1.12 L气体可能是NO、NO₂的混合气体

Answer

B

【解析】

试题分析：Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化B物，氮氧化物在标况下体积是1.12L，则n（NOx）==0.05mol，反应后溶液pH=1说明溶液呈酸性，硝酸有剩余，则Fe完全反应生成Fe（NO3）3，

A．反应后硝酸有剩余，则Fe完全反应生成Fe（NO3）3；

B．根据N原子守恒知，反应后溶液中c（NO3﹣）=n（HNO3）+3n[Fe（NO3）3]；

C．反应后溶液还能溶解Fe，当Fe完全转化为Fe（NO3）2，消耗的Fe质量最多；

D．根据转移电子守恒判断气体分．

【解析】
Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化物，氮氧化物在标况下体积是1.12L，则n（NOx）==0.05mol，反应后溶液pH=1说明溶液呈酸性，硝酸有剩余，则Fe完全反应生成Fe（NO3）3，

A．反应后硝酸有剩余，则Fe完全反应生成Fe（NO3）3，没有硝酸亚铁生成，故A错误；

B．根据N原子守恒知，反应后溶液中n（NO3﹣）=n（HNO3）+3n[Fe（NO3）3]=0.02mol+3×=0.17mol，则c（NO3﹣）==0.85mol/L，故B正确；

C．反应后溶液还能溶解Fe，当Fe完全转化为Fe（NO3）2，消耗的Fe质量最多，反应后剩余n（HNO3）=0.1mol/L×0.2L=0.02mol，根据3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O知，硝酸溶解的n（Fe）=×3=0.0075mol，根据转移电子相等知，硝酸铁溶解的n（Fe）==0.025mol，则最多还能溶解m（Fe）=（0.0075+0.025）mol×56g/mol=1.82g，故C错误；

D.2.8gFe完全转化为Fe（NO3）3时转移电子物质的量=×3=0.15mol，假设气体完全是NO，转移电子物质的量=0.05mol×（5﹣2）=0.15mol，假设气体完全是NO2，转移电子物质的量=0.05mol×（5﹣4）=0.05mol＜0.15mol，根据转移电子相等知，气体成分是NO，故D错误；