Question

2．把7.2g铁粉投入40ml某浓度的硝酸中，充分反应后剩余固体1.6g，产生NO₂和NO的混合气体0.08mol．若不考虑N₂O₄的存在，则该硝酸的物质的量浓度为（　　）

• A． 3.5mol•L^-1
• B． 7.0mol•L^-1
• C． 4.5mol•L^-1
• D． 9.0mol•L^-1

Answer 1

分析 把7.2g铁粉投入40ml某浓度的硝酸中，充分反应后剩余固体1.6g，说明生成硝酸亚铁，硝酸完全反应，反应中硝酸起氧化剂、酸性作用，起酸性作用的酸性生成硝酸亚铁，根据Fe元素守恒计算硝酸亚铁，起氧化剂作用的硝酸生成NO和NO₂，根据N元素守恒可知n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO+NO₂），据此解答．

解答 解：把7.2g铁粉投入40ml某浓度的硝酸中，充分反应后剩余固体1.6g，说明生成硝酸亚铁，硝酸完全反应，
参加反应的Fe的质量为：7.2g-1.6g=5.6g，其物质的量为：$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，故生成硝酸铁的物质的量为：n[Fe（NO₃）₂]=0.1mol，
反应中硝酸起氧化剂、酸性作用，起酸性作用的酸性生成硝酸亚铁，起氧化剂作用的硝酸生成NO和NO₂，根据N元素守恒可知n（HNO₃）=2n[Fe（NO₃）₂]+n（NO+NO₂）=0.1mol×2+0.08mol=0.28mol，
所以原HNO₃溶液的物质的量浓度：$\frac{0.28mol}{0.04L}$=7.0 mol•l ^-1，
故选B．

点评 本题考查氧化还原反应计算、物质的量的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意从N元素守恒的角度解答该题，难度中等．