Question

某10mL溶液中HNO₃濃度為2mol/L、H₂SO₄濃度為4mol/L，現(xiàn)在加入56g鐵粉，充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為（　�。�

A．0.448L

B．4.48L

C．0.896L

D．0.672L

Answer 1

分析：10mL混合酸中含有：n（H⁺）=0.01L×2mol/L+0.01L×2×4mol/L+=0.1mol，n（NO₃^-）=0.01L×2mol/L=0.02mol，首先發(fā)生反應(yīng)：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，鐵粉的質(zhì)量為56g，物質(zhì)的量為1mol，由離子方程式可知，由于鐵、氫離子過量，則還發(fā)生反應(yīng)：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，以此計(jì)算該題．

解答：解：10mL混合酸中含有：
n（H⁺）=0.01L×2mol/L+0.01L×2×4mol/L=0.1mol，
n（NO₃^-）=0.01L×2mol/L=0.02mol，
首先發(fā)生反應(yīng)：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，
鐵粉的質(zhì)量為56g，物質(zhì)的量為1mol，則：
   3   Fe+2   NO₃^-+8     H⁺=3Fe²⁺+2   NO↑+4H₂O
 0.03mol    0.02mol    0.08mol    0.02mol
故反應(yīng)生成n（NO）=0.02mol
反應(yīng)后剩余：n（H⁺）=0.1mol-0.08mol=0.02mol，
           n（Fe）=1mol-0.03mol=0.97mol
Fe與剩余氫離子反應(yīng)，鐵過量，故：
 Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
 0.02mol   0.01mol
所以：n（NO）+n（H₂）=0.02mol+0.01mol=0.03mol，
V（NO）+V（H₂）=0.03mol×22.4L/mol=0.672L，
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算、過量計(jì)算等，難度中等，注意利用離子方程式計(jì)算鐵與硝酸根的反應(yīng)．