Question

【題目】（變式探究）在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g鐵粉充分反應，鐵全部溶解并生成NO，有a/4 g HNO3被還原，則a∶b不可能為 (　　)

A. 2∶1 B. 3∶1 C. 4∶1 D. 9∶2

Answer 1

【答案】A

【解析】

鐵與稀HNO3的反應情況不能簡單地一概而論，硝酸具有強氧化性，鐵具有還原性，鐵粉反應可能生成Fe2+或Fe3+或Fe2+與Fe3+，應根據(jù)Fe與HNO3二者物質(zhì)的量相對多少的不同來討論：恰好反應生成Fe3+，根據(jù)電子轉移守恒計算a：b；恰好反應生成Fe2+，根據(jù)電子轉移守恒計算a：b；恰好反應生成Fe2+與Fe3+，根據(jù)（1）、（2）的極限可知，該a：b介于上述兩種情況之間。

Fe與HNO3反應時，根據(jù)鐵的用量不同，反應可分為兩種極端情況。

(1)若Fe過量，發(fā)生反應：3Fe＋8HNO3(稀)=== 3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

則有＝3∶8，解得：a：b＝3:1

此為a∶b的最小值。

(2)若HNO3過量，發(fā)生反應：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O

則有＝1∶1，解得：a：b＝9:2

此為a∶b的最大值。

所以a∶b的取值范圍為3:1≤a：b≤9:2，即a∶b的比值在此范圍內(nèi)均合理，故選A。