Question

向0.2L某濃度的HNO₃溶液中投入2.8g鐵粉，結(jié)果鐵粉全部溶解，同時得到1.12L（標準狀況）氣體，并測得反應(yīng)后溶液的pH=1．若反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計，則下列有關(guān)判斷中不正確的是（　　）

• A、反應(yīng)后的溶液中不存在Fe²⁺
• B、反應(yīng)后轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.10N_A
• C、1.12L氣體全部是NO
• D、反應(yīng)后溶液中c（NO₃^-）=0.85mol?L^-1

Answer 1

考點：化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：A．測得反應(yīng)后溶液的pH為l，則硝酸剩余，F(xiàn)e失去電子變?yōu)镕e³⁺；
B．根據(jù)n=

m

M

計算Fe的物質(zhì)的量，結(jié)合Fe元素化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子；
C．由電子守恒計算N元素在還原產(chǎn)物中的化合價，確定氣體為NO或二氧化氮或二者混合物；
D．由題目信息可知，反應(yīng)后溶液為硝酸鐵、硝酸的混合溶液，故溶液中存在3c（Fe³⁺）+c（H⁺）=c（NO₃^-）．

解答： 解：A．測得反應(yīng)后溶液的pH為l，則硝酸剩余，硝酸可以氧化性Fe²⁺，故Fe失去電子變?yōu)镕e³⁺，反應(yīng)后的溶液中不存在Fe²⁺，故A正確；
B．n（Fe）=

2.8g

56g/mol

=0.05mol，反應(yīng)中Fe失去電子變?yōu)镕e³⁺，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)目=0.05mol×3×N_Amol^-1=0.15N_A，故B錯誤；
C．n（Fe）=

2.8g

56g/mol

=0.05mol，n（氣體）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，令N元素在還原產(chǎn)物中化合價為a，則由電子守恒可知，0.05×3=0.05×（5-a），解得a=2，故生成氣體為NO，故C正確；
D．反應(yīng)后溶液為硝酸鐵、硝酸的混合溶液，故溶液中有3c（Fe³⁺）+c（H⁺）=c（NO₃^-），根據(jù)鐵元素守恒由n（Fe）=n（Fe³⁺）=0.05mol，所以c（Fe³⁺）=

0.05mol

0.2L

=0.25mol/L，反應(yīng)后溶液pH為1，所以c（H⁺）=0.1mol/L，所以c（NO₃^-）=0.25mol/L×3+0.1mol/L=0.85mol/L，故D正確；
故選B．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，注意利用電子守恒來分析生成的氣體，注意D選項中利用電荷守恒解答，題目難度中等．