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-

问题描述:

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

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.