Question

13．现有NaNO₃和HCl的混合溶液500mL，其物质的量浓度分别为2mol/L和10mol/L，向混合溶液中逐渐加入过量的Fe粉，回答下列问题（假设反应中HNO₃被还原成NO） （　　）

• A． 能溶解铁粉的最大质量为84g
• B． 反应生成气体的体积为33.6L（标准状况下）
• C． 溶液中Fe²⁺的物质的量变化曲线如图所示
• D． 将反应后的混合物过滤，滤液蒸发结晶所得固体为NaCl和FeCl₂的混合物

Answer 1

分析 n（NaNO₃）=2mol/L×0.5L=1mol，根据氮元素守恒，则n（NO${\;}_{{\;}_{3}}$^-）=1mol，n（HCl）=10mol/L×0.5L=5mol，根据氢元素守恒，则n（H⁺）=5mol，结合方程式3Fe+8H⁺+2NO${\;}_{{\;}_{3}}$^-=3Fe²⁺+2NO+4H₂O，Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，并根据已有的量进行分析，注意计算时，以不足的作为计算对象．

解答 解：n（NaNO₃）=2mol/L×0.5L=1mol，根据氮元素守恒，则n（NO${\;}_{{\;}_{3}}$^-）=1mol，n（HCl）=10mol/L×0.5L=5mol，根据氢元素守恒，则n（H⁺）=5mol，
A.3Fe+8H⁺+2NO${\;}_{{\;}_{3}}$^-=3Fe²⁺+2NO+4H₂O，注意计算时，以不足的作为计算对象，
     3     8         2                   2
    1.5   4         1                   1
则：n1（Fe）=1.5mol，n1（H⁺）=4mol，n（NO）=1mol，
Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
1     2               1
0.5  5-4            0.5
则：n2（Fe）=0.5mol，n（H₂）=0.5mol，
故n（Fe）=1.5mol+0.5mol=2mol，则m（Fe）=2mol×56g/mol=112g/mol，故A错误；
B．n（气体）=n（NO）+n（H₂）=1mol+0.5mol=1.5mol，V=nVm=1.5mol×22.4L/mol=33.6L，故B正确；
C．随着Fe的加入，溶液中Fe²⁺逐渐逐渐，故应从0开始逐渐增加，故C错误；
D．将反应后的混合物过滤，滤液蒸发结晶所得固体除NaCl，FeCl₂还有Fe（NO${\;}_{{\;}_{3}}$）₂，故D错误；
故选B．

点评 本题在解题过程中学生往往会忽略Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑此方程式的发生，侧重考查学生分析问题的能力，本题难度中等．