Question

8．向200mL 2mol•L^-1 HNO₃溶液中逐漸加入鐵粉至過量（假設生成的氣體只有一種），在此過程中，n（Fe²⁺）隨n（Fe）的變化如圖所示．下列有關說法正確的是（　　）

• A． 該過程中產生標準狀況下4.48L H₂
• B． 向c點處的反應液中加入稀鹽酸后無明顯現象
• C． 圖中a=1.5
• D． 當加入鐵粉n mol時（0.1＜n＜0.15），溶液中n（Fe³⁺）=（0.3-2n）mol

Answer 1

分析 A、產生的氣體是一氧化氮；
B、加入稀鹽酸，氫離子、硝酸根離子和亞鐵離子發生氧化還原反應；
C、成的氣體只有一種，生成HNO₃的還原產生是一氧化氮，氧化性硝酸占整個硝酸的$\frac{1}{4}$；
D、硝酸與鐵反應生成鐵離子時最大量消耗鐵的物質的量為：0.2L×2mol•L^-1=0.4mol，所以氧化的硝酸的物質的量為：0.4mol×$\frac{1}{4}$=0.1mol，所以轉移電子的物質的量為0.3mol，所以參加反應鐵的最大量為：0.1mol．

解答 解：A、產生的氣體是一氧化氮，而不是氫氣，故A錯誤；
B、加入稀鹽酸，氫離子、硝酸根離子和亞鐵離子發生氧化還原反應，所以現象是有氣泡產生，氣體遇空氣變紅棕色，故B錯誤；
C、成的氣體只有一種，生成HNO₃的還原產生是一氧化氮，氧化性硝酸占整個硝酸的$\frac{1}{4}$，所以氧化的硝酸的物質的量為：0.4mol×$\frac{1}{4}$=0.1mol，根據轉移電子的物質的量相等，所以亞鐵離子的物質的量為：$\frac{0.1×3}{2}$=0.15mol，所以a=0.15，故C錯誤；
D、硝酸與鐵反應生成鐵離子時最大量消耗鐵的物質的量為：0.2L×2mol•L^-1=0.4mol，所以氧化的硝酸的物質的量為：0.4mol×$\frac{1}{4}$=0.1mol，所以轉移電子的物質的量為0.3mol，所以參加反應鐵的最大量為：0.1mol，所以b=0.1mol，則根據電子轉移相等，3n（Fe³⁺）+2n（Fe²⁺）=0.1×3，所以n（Fe³⁺）=（0.3-2n）mol，故D正確；
故選D．

點評 本題考查學生金屬鐵所發生的氧化還原反應知識，注意平時知識的積累是解題的關鍵，綜合性較強，結合圖象考查增加了難度．