Question

9．將一定量的Fe、FeO和Fe₂O₃混合物投入到150 mL 2 mol•L^-1的HNO₃溶液中，恰好使混合物完全溶解，并生成1.12L NO氣體（標準狀況），在所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現．若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，能得到鐵的質量是（　　）

• A． 7 g
• B． 14 g
• C． 28 g
• D． 無法計算

Answer 1

分析 反應中硝酸體現兩種性質，一是酸性，以NO₃^-離子存在溶液中，另一種是氧化性，被還原為NO；由于硝酸恰好反應，且在所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現，則反應后生成了硝酸亞鐵，根據N原子守恒計算出硝酸亞鐵的物質的量，再根據鐵元素守恒計算出用CO還原可得鐵的物質的量及質量．

解答 解：標況下1.12LNO的物質的量為：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，
150 mL 2 mol•L^-1的HNO₃溶液中含有硝酸的物質的量為：2mol/L×0.15L=0.3mol，
由于硝酸恰好反應，且在所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現，則反應后生成了硝酸亞鐵，
根據N原子守恒，生成硝酸亞鐵的物質的量為：$\frac{1}{2}$（0.3mol-0.05mol）=0.125mol，
即：原混合物中含有0.125mol鐵元素，
若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，根據質量守恒可知，能得到鐵的物質的量為0.125mol，質量為：56g/mol×0.125mol=7g，
故選A．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發生反應的實質為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在化學計算中的應用方法，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．