Question

向400mL 稀硝酸中加入一定质量的铁粉，铁粉完全溶解后，放出 NO气体 8.96L（标准状况），同时溶液质量增加 13.2g。下列判断正确的是

A. 反应后的溶液中 c(Fe²⁺)︰c(Fe³⁺) =1︰2

B. 原溶液中投入铁粉物质的量是 0.4 mol

C. 原溶液中 HNO₃ 的浓度是 4.0 mol/L

D. 反应后的溶液中还可溶解 4.8g 铜

Answer

AC

【解析】硝酸与铁反应时首先生成Fe(NO3)3，当铁过量时，Fe(NO3)3被铁还原为Fe(NO3)2，已知标况下NO气体8.96L，即0.4mol，质量为12g，转移电子为1.2mol，所以投入铁粉的质量为12g+13.2g=25.2g，即0.45mol，所以B错误；设反应后的溶液中Fe3+为xmol，Fe2+为ymol，则有x+y=0.45，由电子转移守恒得3x+2y=0.4×3，解得x=0.3，y=0.15，则c(Fe2+)︰c(Fe3+) =1︰2，故A正确；根据N元素守恒可得n(HNO3)=0.4mol+ 0.3mol×3+0.15mol×2=1.6mol，所以c(HNO3)=1.6mol/0.4L=4.0mol/L，故C正确；根据反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可得，反应后的溶液还可溶解铜的质量为0.3mol××64g/mol=9.6g，所以D错误。本题正确答案为AC。