Question

將7.84g鐵粉加入200mL 2mol?L^-1的HNO₃溶液中，使之充分反應放出NO氣體，所得溶液中，主要離子濃度的大小關系符合下列的（　　）

• A、c（NO

  - 3

  ）＞c（Fe²⁺）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）
• B、c（NO

  - 3

  ）＞c（Fe³⁺）＞c（Fe²⁺）＞c（H⁺）
• C、c（Fe²⁺）＞c（Fe³⁺）＞c（NO

  - 3

  ）＞c（H⁺）
• D、c（Fe²⁺）＞c（NO

  - 3

  ）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺）

Answer 1

分析：鐵的物質的量=

7.84g

56g/mol

=0.14mol，硝酸的物質的量=2mol/L×0.2L=0.4mol，Fe+4HNO₃═Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，根據方程式知，稀硝酸完全反應需要鐵的物質的量是0.1mol，還剩余0.04mol的鐵被鐵離子氧化，根據鐵和鐵離子反應方程式知，參加反應的鐵離子的物質的量=0.08mol，則溶液中還剩余0.1mol-0.08mol=0.02mol，所以溶液中的亞鐵離子為0.14mol-0.02mol=0.12mol．

解答：解：鐵的物質的量=

7.84g

56g/mol

=0.14mol，硝酸的物質的量=2mol/L×0.2L=0.4mol，Fe+4HNO₃═Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，根據方程式知，稀硝酸完全反應需要鐵的物質的量是0.1mol，還剩余0.04mol的鐵被鐵離子氧化，根據鐵和鐵離子反應方程式知，參加反應的鐵離子的物質的量=0.08mol，則溶液中還剩余0.1mol-0.08mol=0.02mol，所以溶液中的亞鐵離子為0.14mol-0.02mol=0.12mol，
溶液中的溶質是硝酸鐵和硝酸亞鐵，根據其化學式知，c（NO₃^-）最大，c（Fe²⁺）＞c（Fe³⁺），鐵離子和亞鐵離子都水解而使溶液呈弱酸性，但水解能力較弱，所以氫離子濃度最小，所以離子濃度大小順序是c（NO₃^-）c（Fe²⁺）＞c（Fe³⁺）＞c（H⁺），
故選：A．

點評：本題以離子濃度大小判斷為載體考查了氧化還原反應，明確物質間的反應是解本題關鍵，結合鹽類水解來分析解答，難度中等．