Question

6．向一定量的Fe、FeO和Fe₂O₃的混合物中，加入120mL 4mol•L^-1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344L（標準狀況）氣體，往所得溶液中加入KMnO₄的酸性溶液，無明顯現象，若用足量的H₂在加熱條件下還原相同質量的混合物，最終得到鐵的物質的量為（　　）

• A． 0.21mol
• B． 0.14mol
• C． 0.16mol
• D． 0.24mol

Answer 1

分析 混合物與硝酸反應時恰好使混合物完全溶解，往所得溶液中加入KMnO₄的酸性溶液，無明顯現象，說明溶液中的溶質為硝酸鐵，由鐵元素守恒可知，足量的氫氣在加熱下還原相同質量的混合物，能得到鐵的物質的量與硝酸鐵中的鐵的物質的量相同，根據氮元素守恒求出溶液中硝酸鐵的物質的量，即可得到鐵的物質的量．

解答 解：因一定量的Fe、FeO和Fe₂O₃的混合物中加入120mL 4mol•L^-1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，往所得溶液中加入KMnO₄的酸性溶液，無明顯現象，說明溶液中的溶質為硝酸鐵，1.344LNO（標準狀況）的物質的量為：$\frac{1.344L}{22.4L/mol}$=0.06mol，
根據氮元素守恒，硝酸鐵中的硝酸根離子的物質的量為：0.12L×4mol/L-0.06mol=0.42mol，
所以硝酸鐵的物質的量為：$\frac{1}{3}$×0.42=0.14mol，
由鐵元素守恒可知，得到鐵的物質的量為n（Fe）=0.14mol，
故選B．

點評 本題考查了有關混合物的計算，側重考查學生利守恒法計算技巧，題目難度中等，明確硝酸鐵與硝酸的關系、硝酸鐵中鐵元素與原混合物中的鐵元素的關系是解答的關鍵．