Question

20．向一定量的Fe、FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄的混合物中加入150mL 4mol•L^-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24L NO（标准状况），往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现．若用足量的H₂在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为（　　）

• A． 0.21 mol
• B． 0.25 mol
• C． 0.3 mol
• D． 0.35 mol

Answer 1

分析 混合物与硝酸反应时恰好使混合物完全溶解，且所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，说明溶液中的溶质为硝酸亚铁，由铁元素守恒可知，足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，得到铁的物质的量与硝酸亚铁中的铁的物质的量相同，根据硝酸的物质的量和生成NO的物质的量，求出溶液中硝酸亚铁的物质的量．

解答 解：因一定量的Fe、FeO、Fe₃O₄和Fe₂O₃的混合物中加入150mL 4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现，则溶液中的溶质为Fe（NO₃）₂，
2.24L NO（标准状况）的物质的量为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根据氮元素守恒，硝酸亚铁中的硝酸根离子的物质的量为0.15L×4mol/L-0.1mol=0.5mol，所以硝酸亚铁的物质的量为：$\frac{0.5mol}{2}$=0.25mol，由铁元素守恒可知，得到铁的物质的量为n（Fe）=0.25mol，
故选B．

点评 本题考查学生利用原子守恒的方法来计算，明确硝酸亚铁与硝酸的关系、硝酸亚铁中铁元素与原混合物中的铁元素的关系是解答的关键．