Question

向一定量的 Fe、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄ 的混合物中加入 300 mL 4 mol·L^-1 的稀硝酸恰好使混合物完全溶解， 放出 4.48 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入 KSCN 溶液，无血红色出现。若用足量的H₂ 在加热条件下还原相同质量的混合物，则参加反应的 H₂ 物质的量为(    )

A.0.1 mol B.0.2 mol C.0.3 mol D.0.4 mol

Answer

B

【解析】

①往所得溶液中加入 KSCN 溶液，无血红色出现，说明溶液中无Fe3+，此时溶液的溶质为硝酸亚铁，根据原子守恒计算出原混合物中铁元素的物质的量和氧元素的物质的量；

③用足量的H2 在加热条件下还原相同质量的混合物，实际上就是氢气夺取混合物中O原子。

硝酸的物质的量=cV=4 mol·L-1×0.3L=1.2mol，放出标准状况下的NO气体4.48L，NO的物质的量==0.2mol，根据氮原子守恒，生成硝酸亚铁中的硝酸根的物质的量=1.2mol-0.2mol=1mol，由硝酸亚铁的化学式Fe(NO3)2可知，铁的物质的量为0.5mol，根据铁元素守恒可知原混合物中的铁元素共0.5mol；该过程可表示为混合物+HNO3→Fe(NO3)2+NO↑+H2O，根据H、O守恒，原混合物中O元素的物质的量为0.2mol(NO中O原子)+1.2mol（水中H原子）÷2-0.2mol×3（起氧化性作用的硝酸中O原子）=0.2mol；若用足量的H2 在加热条件下还原相同质量的混合物，实际上就是氢气夺取混合物中O原子生成水，则参加反应的 H2 物质的量为0.2mol，答案选B。