Question

【題目】常溫時，將0.1 mol Fe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得到2L混合溶液，然后向該溶液中投入m g鐵粉，充分反應后，滴加KSCN溶液不變紅色。下列有關說法正確的是

A.由于氧化性：Fe3+>H+，故首先發生的反應是Fe+2Fe3+=3Fe2+

B.充分反應后，共消耗56 g鐵

C.m=28時，溶液剩余0.9 mol H+

D.當加入16.8 g鐵粉時，可生成標準狀況下6.72 L氣體

Answer 1

【答案】D

【解析】

硝酸根離子在酸性條件下具有強氧化性，所以向溶液中加入鐵粉后先發生反應：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，0.1 mol硝酸鐵中含有0.3 mol NO3-，根據反應可知，0.3 mol NO3-完全反應消耗1.2 mol H+，同時生成0.3 mol NO氣體，H+還剩余0.8mol；此時溶液中含有Fe3+的物質的量為：0.1 mol+0.3 mol=0.4 mol，然后發生反應：Fe+2Fe3+=3Fe2+，最后發生反應：Fe+2H+=Fe2++H2↑，據此結合題中數據進行計算。

A. 溶液中含有H+、NO3-，其氧化性大于Fe3+，所以優先發生反應：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，A錯誤；

B. 在前兩個反應中消耗Fe的物質的量為：n(Fe)=n(NO3-)+n總(Fe3+)=0.3 mol+0.4 mol×=0.5 mol，此時溶液中還有剩余H+的物質的量為2 mol-4×0.3 mol=0.8 mol，發生反應：Fe+2H+=Fe2++H2↑，消耗Fe的物質的量為0.8 mol×=0.4 mol，所以反應共消耗的鐵的物質的量為0.5 mol+0.4 mol=0.9 mol，則反應消耗Fe的質量為：0.9mol×56 g/mol=5.04g，B錯誤；

C. 根據選項B計算可知：當投入鐵粉28g時，只發生前兩個反應，此時剩余H+的物質的量為0.8 mol，C錯誤；

D. 16.8 g Fe鐵的物質的量為：n(Fe)==0.3 mol，根據反應Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O可知，0.3 mol鐵完全反應生成0.3 molNO氣體，其在標準狀況的體積為V(NO)=0.3mol×22.4L/mol=6.72 L，D正確；

故合理選項是D。