Question

向一定量Fe、FeO和Fe₂O₃的混合物中加入150 mL一定浓度的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，同时可得到标准状况下1.12 L NO气体。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物得到11.2 g铁单质。下列说法正确的是（   ）

A. 往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，则溶液中无Fe²⁺

B. 原稀硝酸的物质的量浓度为3mol/L

C. 能确定铁和三氧化二铁的物质的量之比

D. 混合物中铁单质为0.075mol

Answer

B

【解析】

混合物与硝酸反应恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2，由铁元素守恒可知，足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量与Fe(NO3)2中的铁的物质的量相同，根据N元素守恒计算硝酸的物质的量，进而计算原稀硝酸的物质的量浓度。

A.往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现，说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2，则溶液中无Fe3+，A错误；

B.n(Fe)==0.2mol，反应后溶液的溶质为Fe(NO3)2，根据N元素守恒可得n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+n(NO)=2×0.2mol+=0.45mol，由于溶液的体积为150mL，所以硝酸溶液的物质的量浓度为c(HNO3)==3mol/L，B正确；

C.发生的反应有3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，n(NO)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，FeO+2HNO3(稀) =Fe(NO3)2+H2O，Fe2O3+6HNO3(稀)=2Fe(NO3)3+3H2O，Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，由于最后溶液为Fe(NO3)2，可见最后两个反应中Fe与Fe2O3的关系是1：1，假设Fe2O3的物质的量为x，则原固体中Fe的物质的量为(0.075+x)mol，Fe与Fe2O3的物质的量关系为(x+0.075)：x，由于溶液中含有的Fe2+的物质的量为0.2mol，但FeO的物质的量不能确定，所以不能确定铁和三氧化二铁的物质的量之比，C错误；

D.由选项C可知与硝酸发生反应产生NO气体的Fe的物质的量为0.075mol，但Fe还与Fe2O3和硝酸反应产生的Fe(NO3)3发生反应，所以混合物中铁单质的物质的量大于0.075mol，D错误；

故合理选项是B。