Question

在某100 mL混合酸溶液中，HNO₃和H₂SO₄的物質的量濃度分別為0.2 mol?L^-1和0.4 mol?L^-1，向該混合溶液中加入2.24 g鐵粉，加熱充分反應后，下列說法不正確的是（　　）

• A、生成的氣體在標準狀況下的體積為672 mL
• B、生成的氣體有NO和H₂
• C、所得溶液中有溶質FeSO₄和Fe₂（SO₄）₃
• D、所得溶液中Fe²⁺的物質的量濃度為0.4 mol?L^-1

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：計算氫離子總物質的量、硝酸根的物質的量判斷，鐵粉和氫離子過量，根據反應：3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O、Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑進行過量計算，根據不足量的硝酸根計算生成NO物質的量，根據鐵粉和氫離子過量進而計算生成氫氣的物質的量，進而計算Fe²⁺的物質的量濃度．

解答： 解：n（HNO₃）=c×v=0.2 mol?L^-1×0.100 L=0.020 mol，n（H₂SO₄）=c×v=0.4 mol?L^-1×0.100 L=0.040 mol，100 mLHNO₃和H₂SO₄混合酸溶液中，n（H⁺）=0.02moL+2×0.04moL=0.10mol，n（NO₃^-）=0.020 mol，n（Fe）=

m

M

=

2.24g

56g/mol

=0.040 mol，
所以向該混合液中加入2.24 g鐵粉，加熱先發(fā)生反應：
 3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O
0.03mol　0.08 mol　0.02 mol　 0.03 mol　0.02 mol
反應后剩余的0.02 mol H⁺發(fā)生下列反應：
 Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑
0.01 mol　　0.02 mol　　     0.01 mol　      　0.01 mol　　　
A．生成的氣體有NO和H₂共0.03 mol，生成的氣體在標準狀況下的體積為V=n×v_m=0.03 mol×22.4L/mol=672mL，故A正確；
B．根據以上分析生成的氣體有NO和H₂，故B正確；
C．因NO₃^-少量所得溶液中溶質只有FeSO₄，故C錯誤；
D． 溶液中Fe²⁺的物質的量為：0.03 mol+0.01mol=0.04mol，100 mL混合酸溶液中，濃度為c=

n

v

=0.4 mol?L^-1，故D正確；
故選C．

點評：本題考查物質的量濃度的計算，題目難度中等，解答該題的關鍵是把握反應的離子方程式，根據離子方程式判斷反應的過量問題，NO₃^-少量是解答本題的關鍵．