Question

【题目】2.8gFe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，则下列说法正确的是( )

A.反应后溶液中存在Fe3+和Fe2+B.反应后的溶液最多还能溶解1.82g Fe

C.反应后溶液中c(NO3-)=0.75mol/LD.1.12L气体是NO、NO2的混合气体

Answer 1

【答案】B

【解析】

A、测得反应后溶液的pH为1，则HNO3过量，故Fe只可能转化为Fe3+；

B、计算原硝酸溶液中硝酸的物质的量，根据氮元素守恒可知n原来（HNO3）=3n[Fe（NO3）3]+n剩余（HNO3）+n（NO），当生成Fe（NO3）2 时原硝酸溶解的铁最多，据此计算原硝酸溶解的铁的最大重量，减去已经溶解的2.8g，即为反应后的溶液最多还能溶解的Fe的质量；C、由题目信息可知，反应后溶液为硝酸铁、硝酸的混合溶液，根据电荷守恒溶液中有3c（Fe3+）+c（H+）=c（NO3-），根据铁元素守恒由n（Fe）=n（Fe3+），据此计算；

D、2.8gFe的物质的量为0.05mol，根据电子转移守恒，利用极限假设法解答，若只生成NO，计算生成NO的体积；若只生成NO2，计算生成的NO2体积，根据体积判断。

A、反应后溶液pH为1，故HNO3过量，Fe只可能转化为Fe3+，故A错误；

B、由B中分析可知，原硝酸是稀硝酸，反应生成NO，由氮元素守恒可知n原来（HNO3）=3n[Fe（NO3）3]+n剩余（HNO3）+n（NO）=0.05mol×3+0.1mol/L×0.2+0.05mol=0.22mol，生成Fe（NO3）2、NO时原硝酸溶解的铁最多，由3 Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2 NO↑+4H2O 可知，0.22molHNO3最多溶解铁×0.22mol，质量为×0.22mol×56g/mol=4.62g，故还能溶解铁4.64g-2.8g=1.82g，故B正确；

C、反应后溶液为硝酸铁、硝酸的混合溶液，故溶液中有3c（Fe3+）+c（H+）=c（NO3-），根据铁元素守恒由n（Fe）=n（Fe3+）=0.05mol，所以c（Fe3+）==0.25mol/L，反应后溶液pH为1，所以c（H+）=0.1mol/L，所以c（NO3-）=0.25mol/L×3+0.1mol/L=0.85mol/L，故C错误；

D、2.8gFe的物质的量为=0.05mol，若只生成NO，根据电子转移守恒可知，n（NO）==0.05mol，则V（NO）=0.05mol×22.4L/mol=1.12L；若只生成NO2，根据电子转移守恒可知，n（NO2）==0.15mol，V（NO2）=0.15mol×22.4L/mol=3.36L，由于实际生成气体1.12L，故只生成NO，故D错误。

答案选B。