Question

【題目】現有NaNO3和HCl的混合溶液400mL，向混合溶液中逐漸加入過量的Fe粉，如圖所示。(反應中HNO3只被還原成NO)下列說法正確的是

A. 硝酸鈉的物質的量濃度為2.5mol/L

B. 標況下，反應過程共產生22.4L的氣體

C. 整個反應過程中每步轉移的電子之和為4mol

D. 將反應后的混合物過濾，濾液蒸發結晶所得固體為 NaCl和FeCl2的混合物

Answer 1

【答案】A

【解析】

溶液中，鹽酸提供酸性環境，在此環境下，硝酸根具有強氧化性，能將鐵單質氧化為鐵離子，當硝酸根耗盡時，過量的鐵與鐵離子反應產生二價鐵。由圖可知，1mol鐵與硝酸根發生反應，1mol鐵與鐵離子和可能剩余的氫離子發生反應。

A. 酸性環境下，1mol鐵被硝酸氧化Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，參與反應硝酸根物質的量等于鐵單質物質的量為1mol，故400mL硝酸鈉的物質的量濃度為2.5mol/L，A正確；

B. 第一步反應產生1mol鐵離子，同時生成1molNO；反應共產生2molFe2+，由于三價鐵離子氧化性大于氫離子，硝酸根耗盡后，Fe3+與Fe單質反應：2Fe3++Fe=3Fe2+，此反應（第二步）消耗鐵單質0.5mol，生成1.5molFe2+；由圖可知，剩余0.5mol鐵與氫離子反應（第三步）：2H++Fe=Fe2++H2↑，產生0.5mol氫氣；故反應共產生1mol+0.5mol=1.5mol氣體，在標準狀況下氣體的體積為33.6L，B錯誤；

C. 整個反應過程分為三步，每步反應過程轉移電子數為3mol，1mol，1mol，共轉移5mol電子，C錯誤；

D. 將反應后的混合物過濾，濾液中溶質為NaCl和FeCl2，蒸發結晶時氯化亞鐵發生水解，同時被氧化，所得固體為 NaCl和Fe2O3的混合物，D錯誤；

答案為A。