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【题目】向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入150 mL一定浓度的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,同时可得到标准状况下1.12 L NO气体。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物得到11.2 g铁单质。下列说法正确的是( )

A. 往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现,则溶液中无Fe2+

B. 原稀硝酸的物质的量浓度为3mol/L

C. 能确定铁和三氧化二铁的物质的量之比

D. 混合物中铁单质为0.075mol

【答案】B

【解析】

混合物与硝酸反应恰好使混合物完全溶解,向所得溶液中加入KSCN溶液,无血红色出现,说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2,由铁元素守恒可知,足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到铁的物质的量与Fe(NO3)2中的铁的物质的量相同,根据N元素守恒计算硝酸的物质的量,进而计算原稀硝酸的物质的量浓度。

A.往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现,说明溶液中的溶质为Fe(NO3)2,则溶液中无Fe3+A错误;

B.n(Fe)==0.2mol,反应后溶液的溶质为Fe(NO3)2,根据N元素守恒可得n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+n(NO)=2×0.2mol+=0.45mol,由于溶液的体积为150mL,所以硝酸溶液的物质的量浓度为c(HNO3)==3mol/LB正确;

C.发生的反应有3Fe+8HNO3()=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2On(NO)=1.12L÷22.4L/mol=0.05molFeO+2HNO3() =Fe(NO3)2+H2OFe2O3+6HNO3()=2Fe(NO3)3+3H2OFe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2,由于最后溶液为Fe(NO3)2,可见最后两个反应中FeFe2O3的关系是11,假设Fe2O3的物质的量为x,则原固体中Fe的物质的量为(0.075+x)molFeFe2O3的物质的量关系为(x+0.075)x,由于溶液中含有的Fe2+的物质的量为0.2mol,但FeO的物质的量不能确定,所以不能确定铁和三氧化二铁的物质的量之比,C错误;

D.由选项C可知与硝酸发生反应产生NO气体的Fe的物质的量为0.075mol,但Fe还与Fe2O3和硝酸反应产生的Fe(NO3)3发生反应,所以混合物中铁单质的物质的量大于0.075molD错误;

故合理选项是B

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