Question

2.8g Fe全部溶于一定浓度、100mL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，则下列有关判断不正确的是（　　）

• A、反应前HNO₃溶液的浓度为2.0mol?L^-1
• B、1.12L的气体全部为NO
• C、反应后溶液中c（NO₃^-）=1.6mol?L^-1
• D、反应后的溶液最多还能溶解1.61g Fe

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：n（Fe）=

2.8g

56g/mol

=0.05mol，n（气体）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，反应后溶液中pH为1则c（H⁺）=0.1mol/L，说明溶液中硝酸过量，
A．根据氮原子守恒计算原溶液中硝酸的浓度；
B．根据得失电子守恒；
C．根据电荷守恒确定硝酸根离子浓度；
D．反应后的溶液中硝酸与硝酸铁中含NO₃^-，结合3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O计算最多消耗的Fe．

解答： 解：A．根据氮原子守恒得原溶液中n（HNO₃）=n（NO_x）+3n[Fe（NO₃）₃]+n（HNO₃） _（剩余）=0.05mol+3×0.05mol+0.1mol/L×0.1L=0.21mol，则原来硝酸的浓度=

0.21mol

0.1L

=2.1mol/L，故A错误；
B、n（Fe）=

2.8g

56g/mol

=0.05mol，n（气体）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，由得失电子守恒，可知氮元素的化合价为+2价，所以1.12L的气体全部为NO，故B正确；
C．根据电荷守恒得c（NO₃^-）=3c（Fe³⁺）+c（H⁺）=3×

0.05mol

0.1L

+0.1mol/L=1.6mol/L，故C正确；
D．原硝酸的物质的量=0.21mol，由3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O可知，最多消耗Fe为0.21mol×

3

8

×56=4.41g，则还能溶解4.41g-2.8g=1.61g，故D正确；
故选A．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，明确硝酸剩余发生的化学反应及最多溶解铁发生的化学反应是解答本题的关键，注意利用原子守恒计算原来硝酸浓度，选项D为解答的难点，题目难度中等．