Question

5．向100mL稀H₂SO₄與稀HNO₃的混合溶液中逐漸加入鐵粉，加入鐵粉的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積（標準狀況）之間的關系如圖所示，且每一階段只對應一個反應．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 產(chǎn)生的氣體中H₂的物質(zhì)的量為0.05mol
• B． AB段發(fā)生反應的離子方程式為：Fe³⁺+Fe=2Fe²⁺
• C． 所用混合溶液中c（H₂SO₄）=1.0 mol•L^-1
• D． 反應后溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量為0.025 mol

Answer 1

分析 因氧化性：NO₃^-＞Fe³⁺＞H⁺，OA段發(fā)生：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，B以后發(fā)生：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，以此解答該題．

解答 解：已知氧化性：NO₃^-＞Fe³⁺＞H⁺，OA段發(fā)生：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，B以后發(fā)生：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
A．開始時產(chǎn)生的氣體為NO，B中產(chǎn)生氫氣，混合氣體總體積為1.68L，n（H₂）=$\frac{1.68L-1.12L}{22.4L/mol}$=0.025mol，故A錯誤；
B．AB段離子反應為Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，故B錯誤；
C．n（NO）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，則所用混合溶液中c（HNO₃）=$\frac{0.05mol}{0.1L}$=0.5mol/L，由OA段反應可知消耗氫離子為0.05mol×4=0.2mol，生成氫氣消耗的氫離子為0.025mol×2=0.05mol，則n（H₂SO₄）=$\frac{0.2mol+0.05mol-0.05mol}{2}$=0.1mol，則c（H₂SO₄）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1.0 mol•L^-1，故C正確；
D．最終生成Fe²⁺，根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)目相等可知3×n（NO）+2×n（H₂）=2n（Fe），即3×0.05mol+2×0.025mol=2n（Fe），n（Fe）=0.1mol，反應后溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量為0.1mol，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應、物質(zhì)的量的關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意反應的先后順序，題目難度不大．