將一定質(zhì)量的鐵投入10.0ml某濃度的HNO3中恰好完全溶解，將產(chǎn)生的氣體全部收集并與672ml（標(biāo)況）O2混合恰好能完全被吸收，在鐵和HNO3反應(yīng)得到的溶液中滴加稀硫酸直至不再產(chǎn)生氣體為止，又收集到無色氣體224ml．則原來投入的鐵的質(zhì)量是（ ）
A．4.20g
B．2.80g
C．28.0g
D．42.0g
【答案】分析：在鐵和HNO3反應(yīng)得到的溶液中滴加稀硫酸有氣體產(chǎn)生，說明溶液含有Fe（NO3）2，根據(jù)NO的體積計(jì)算溶液中反應(yīng)消耗的Fe的物質(zhì)的量，根據(jù)加硫酸后發(fā)生反應(yīng)計(jì)算Fe+Fe（NO3）3=2Fe（NO3）2 中消耗Fe的物質(zhì)的量，即可計(jì)算總共消耗鐵的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算鐵的質(zhì)量．
解答：解：在鐵和HNO3反應(yīng)得到的溶液中滴加稀硫酸有氣體產(chǎn)生，說明溶液含有Fe（NO3）2，
一定質(zhì)量的鐵投入10.0ml某濃度的HNO3中恰好完全溶解，發(fā)生反應(yīng)分別為：
①Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+2H2O+NO↑
②Fe+2Fe（NO3）3=3Fe（NO3）2   （過量的鐵跟硝酸鐵反應(yīng)）
③4NO+3O2+2H20=4HNO3         
由③可知672mLO2等于0.03mol，NO的物質(zhì)的量為0.04mol．
反應(yīng)①中消耗的Fe為0.04mol，
加硫酸后發(fā)生反應(yīng)④3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO，
NO氣體224ml等于0.01mol，則Fe2+有0.03mol（Fe2+是反應(yīng)②所提供的），
則反應(yīng)②中消耗Fe0.01mol，
Fe共有0.04+0.01=0.05mol，
質(zhì)量為0.05mol×56g/mol=2.80g，
故選B．
點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，注意把握發(fā)生反應(yīng)的可能性，從而計(jì)算消耗鐵的質(zhì)量．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

在眾多的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象中，化學(xué)振蕩現(xiàn)象最為令人驚奇，化學(xué)振蕩實(shí)驗(yàn)很多，其中酸與鐵絲的反應(yīng)就是其中一例．某合作小組的同學(xué)查閱文獻(xiàn)資料后，擬做鐵絲與酸的化學(xué)振蕩實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行探究．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①將2cm左右的鐵絲夾成多段，放在培養(yǎng)皿中，先用熱的碳酸鈉溶液除去鐵絲表面的油污，蒸餾水沖洗后，再用某種試劑X浸泡到有大量氣泡時(shí)取出，用蒸餾水沖洗干凈．
②在細(xì)口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液，將處理后的鐵絲放入其中．
③觀察現(xiàn)象：鐵絲表面產(chǎn)生氣泡，隨后消失，再產(chǎn)生氣泡，再消失的周而往復(fù)的化學(xué)振蕩現(xiàn)象出現(xiàn)，振蕩周期約20秒，可維持?jǐn)?shù)小時(shí)．
試回答下列問題：
（1）步驟①中，用試劑X可除去鐵釘表面的鐵的氧化物或鍍層，所用的試劑X可能是
 
（選填序號(hào)：A．NaOH   B．鹽酸C．酒精）．
（2）對(duì)振蕩中產(chǎn)生的氣體的成分，甲、乙兩同學(xué)分別提出了假設(shè)，丙同學(xué)進(jìn)行了驗(yàn)證．
甲同學(xué)認(rèn)為是H2，其可能的理由是：
 
．
乙同學(xué)認(rèn)為是O2，其可能的理由是：
 
．
丙同學(xué)在細(xì)口瓶中插入數(shù)據(jù)采集器氧氣傳感器，密封進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一小時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)瓶中氧氣的百分含量呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，從而證明產(chǎn)生的氣體是
 
．
（3）丁同學(xué)猜想酸與鐵絲振蕩體系中的反應(yīng)機(jī)理及過程：
（a） Fe+2H+→Fe2++H2        （b）2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
（c）Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O   （d）2Fe3++H2→2Fe2++2H+，依據(jù)過程：
（a）→（b）→（c）→（d）→（a）…周而復(fù)始．
依據(jù)此機(jī)理，四步反應(yīng)總的反應(yīng)方程式為：
 
．
（4）戊同學(xué)對(duì)本次實(shí)驗(yàn)中的所用鐵釘中單質(zhì)鐵的含量進(jìn)行測(cè)定，他們先配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸，然后將一定質(zhì)量的鐵與硫酸（加入適量的銅粉）充分反應(yīng)，并收集產(chǎn)生的氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：
① ② ③
硫酸溶液體積/mL 50 50 50
稱取鐵釘質(zhì)量/g 5.0 6.0 7.0
再投入銅粉質(zhì)量/g 1.0 1.0 1.0
標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積/L 1.97 2.24 2.24
所配硫酸的物質(zhì)的量濃度為：
 
mol/L；鐵釘中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（6分）將一定質(zhì)量的鐵投入20 mL濃硫酸中，加熱充分反應(yīng)后固體有剩余并收集氣體4.48 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），質(zhì)量為6.6 g；則

（1）參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為　　　　        .

（2）硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為　　　　       .

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2010年四川省成都外國(guó)語學(xué)校高三9月月考化學(xué)試題 題型：填空題

（6分）將一定質(zhì)量的鐵投入20 mL濃硫酸中，加熱充分反應(yīng)后固體有剩余并收集氣體4.48 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），質(zhì)量為6.6 g；則
（1）參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為　　　　        .
（2）硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為　　　　       .

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（1）參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為　　　　         .

（2）硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為　　　　        .

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

將一定質(zhì)量的鐵投入20 mL濃硫酸中，加熱充分反應(yīng)后固體有剩余并收集氣體4.48 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），質(zhì)量為6.6 g；則

（1）參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為　　　　         .

（2）硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為　　　　        .

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