在 2.8gFe 中加入 100mL3mol/LHCl，F…——2022 高考化学第 7 题答案解析

1. 计算反应物物质的量：
$n(\mathrm{Fe}) = \frac{2.8\ \mathrm{g}}{56\ \mathrm{g/mol}} = 0.05\ \mathrm{mol}$
$n(\mathrm{HCl}) = 0.1\ \mathrm{L} \times 3\ \mathrm{mol/L} = 0.3\ \mathrm{mol}$

2. 判断反应情况：
反应方程式为 $\mathrm{Fe} + 2\mathrm{HCl} = \mathrm{FeCl}_2 + \mathrm{H}_2\uparrow$。
$0.05\ \mathrm{mol}\ \mathrm{Fe}$ 完全反应消耗 $0.1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}$，现有 $0.3\ \mathrm{mol}\ \mathrm{HCl}$，故盐酸过量，$\mathrm{Fe}$ 完全转化为 $\mathrm{Fe}^{2+}$。

3. 逐项分析：
A项：$\mathrm{Fe}$ 转化为 $\mathrm{Fe}^{2+}$，化合价由 $0$ 升至 $+2$。转移电子数 $n(e^-) = 0.05\ \mathrm{mol} \times 2 = 0.1\ \mathrm{mol}$。该项正确。
B项：溶液中 $\mathrm{Cl}^-$ 不参与反应，其物质的量等于初始 $\mathrm{HCl}$ 的物质的量，即 $0.3\ \mathrm{mol}$。$\mathrm{Cl}^-$ 数目为 $0.3N_{\mathrm{A}}$。该项错误。
C项：$^{56}\mathrm{Fe}$ 的质子数为 $26$，中子数 $= 56 - 26 = 30$。$2.8\ \mathrm{g}\ ^{56}\mathrm{Fe}$ 为 $0.05\ \mathrm{mol}$，含中子数为 $0.05\ \mathrm{mol} \times 30 \times N_{\mathrm{A}} = 1.5N_{\mathrm{A}}$。该项错误。
D项：根据化学方程式，生成 $\mathrm{H}_2$ 的物质的量等于消耗 $\mathrm{Fe}$ 的物质的量，即 $0.05\ \mathrm{mol}$。标准状况下体积 $V = 0.05\ \mathrm{mol} \times 22.4\ \mathrm{L/mol} = 1.12\ \mathrm{L}$。该项错误。