Question

19．把22.4g鐵粉完全溶解于某濃度的硝酸中，如反應只收集到0.3molNO₂和0.2molNO，下列說法正確的是（　�。�

• A． 反應后生成的鹽只有Fe（NO₃）₃
• B． 反應后生成的鹽只有Fe（NO₃）₂
• C． 反應后生成的鹽為Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，其物質的量之比為3：1
• D． 反應后生成的鹽為Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，其物質的量之比為1：3

Answer 1

分析 n（Fe）=$\frac{22.4g}{56g/mol}$=0.4mol，反應只收集到0.3molNO₂和0.2molNO，轉移電子物質的量=0.3mol×（5-4）+0.2mol×（5-2）=0.9mol，假設Fe完全生成Fe³⁺，轉移電子物質的量=0.4mol×3=1.2mol＞0.9mol，假設Fe完全只生成Fe²⁺，轉移電子物質的量=0.4mol×2=0.8mol＜0.9mol，所以Fe反應生成物有Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，利用轉移電子守恒計算二者物質的量之比．

解答 解：n（Fe）=$\frac{22.4g}{56g/mol}$=0.4mol，反應只收集到0.3molNO₂和0.2molNO，轉移電子物質的量=0.3mol×（5-4）+0.2mol×（5-2）=0.9mol，假設Fe完全生成Fe³⁺，轉移電子物質的量=0.4mol×3=1.2mol＞0.9mol，假設Fe完全只生成Fe²⁺，轉移電子物質的量=0.4mol×2=0.8mol＜0.9mol，所以Fe反應生成物有Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂，
設Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂的物質的量分別是xmol、ymol，
結合轉移電子守恒得$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{3x+2y=0.9}\end{array}\right.$
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.1}\\{y=0.3}\end{array}\right.$，所以Fe（NO₃）₃和Fe（NO₃）₂的物質的量之比=0.1mol：0.3mol=1：3，
故選D．

點評 本題考查氧化還原反應的有關計算，為高頻考點，正確判斷含F(xiàn)e化合物種類是解本題關鍵，注意原子守恒的靈活運用，題目難度不大．