Question

【題目】向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入150 mL一定濃度的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，同時可得到標準狀況下1.12 L NO氣體。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液，無紅色出現。若用足量的CO在加熱條件下還原相同質量的混合物得到11.2 g鐵單質。下列說法正確的是（ ）

A. 往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現，則溶液中無Fe2+

B. 原稀硝酸的物質的量濃度為3mol/L

C. 能確定鐵和三氧化二鐵的物質的量之比

D. 混合物中鐵單質為0.075mol

Answer 1

【答案】B

【解析】

混合物與硝酸反應恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液，無血紅色出現，說明溶液中的溶質為Fe(NO3)2，由鐵元素守恒可知，足量的CO在加熱條件下還原相同質量的混合物，能得到鐵的物質的量與Fe(NO3)2中的鐵的物質的量相同，根據N元素守恒計算硝酸的物質的量，進而計算原稀硝酸的物質的量濃度。

A.往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現，說明溶液中的溶質為Fe(NO3)2，則溶液中無Fe3+，A錯誤；

B.n(Fe)==0.2mol，反應后溶液的溶質為Fe(NO3)2，根據N元素守恒可得n(HNO3)=2n[Fe(NO3)2]+n(NO)=2×0.2mol+=0.45mol，由于溶液的體積為150mL，所以硝酸溶液的物質的量濃度為c(HNO3)==3mol/L，B正確；

C.發生的反應有3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，n(NO)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，FeO+2HNO3(稀) =Fe(NO3)2+H2O，Fe2O3+6HNO3(稀)=2Fe(NO3)3+3H2O，Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，由于最后溶液為Fe(NO3)2，可見最后兩個反應中Fe與Fe2O3的關系是1：1，假設Fe2O3的物質的量為x，則原固體中Fe的物質的量為(0.075+x)mol，Fe與Fe2O3的物質的量關系為(x+0.075)：x，由于溶液中含有的Fe2+的物質的量為0.2mol，但FeO的物質的量不能確定，所以不能確定鐵和三氧化二鐵的物質的量之比，C錯誤；

D.由選項C可知與硝酸發生反應產生NO氣體的Fe的物質的量為0.075mol，但Fe還與Fe2O3和硝酸反應產生的Fe(NO3)3發生反應，所以混合物中鐵單質的物質的量大于0.075mol，D錯誤；

故合理選項是B。