将一定量铁粉投入到500mL某浓度的稀硝酸中，恰好完全反应，在标准状况下产生NO气体11.2L，所得溶液中Fe2+和Fe3+的浓度之比为1：2，则该硝酸溶液的物质的量浓度为（）A．1mol•L-1B．2mol

Question

将一定量铁粉投入到500mL某浓度的稀硝酸中，恰好完全反应，在标准状况下产生NO气体11.2L，所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺的浓度之比为1：2，则该硝酸溶液的物质的量浓度为（　　）

A．1mol•L^-1
B．2 mol•L^-1
C．3 mol•L^-1
D．4 mol•L^-1

Answer 1

n（NO）=(11.2L)/(22.4L/mol)=0.5mol，
铁与硝酸反应所得溶液中Fe²⁺和Fe³⁺的浓度之比为1：2，则Fe与硝酸都完全反应，二者都没有剩余，
令n（Fe²⁺）=ymol、则n（Fe³⁺）=2y mol，根据电子转移守恒，则：
ymol×2+2ymol×3=0.5mol×（5-2）
解得y=(3)/(16)mol
则n（Fe³⁺）=2y mol=(3)/(16)mol×2=(3)/(8)mol
由N原子守恒可知n（HNO₃）=2n（Fe²⁺）+3（Fe³⁺）+n（NO）=(3)/(16)mol×2+(3)/(8)mol×3+0.5mol=2mol，
故原硝酸的浓度=(2mol)/(0.5L)=4mol/L，
故选D．