Question

15．把15g铁和氧化铁的混合物加入到150ml稀硫酸中，产生标况下氢气1.68L．待铁和氧化铁全部反应完毕后，向溶液中加入少量的硫氰化钾溶液，无明显现象．为中和过量硫酸，并使硫酸亚铁全部转化为氢氧化亚铁沉淀，用去3mol/L氢氧化钠溶液200ml．则该稀硫酸的物质的量浓度为（　　）

• A． 115mol/L
• B． 1mol/L
• C． 3mol/L
• D． 2mol/L

Answer 1

分析 将15g铁和氧化铁的混合物加入150mL稀硫酸中，产生气体，向溶液中滴入硫氰化钾溶液，未见颜色变化，说明生成硫酸亚铁；硫酸可能剩余，加入氢氧化钠溶液后先中和过量的硫酸，然后使铁完全转化成氢氧化亚铁，反应后溶液中溶质为Na₂SO₄，根据硫酸根离子守恒可知n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），据此计算n（H₂SO₄），再根据c=$\frac{n}{V}$计算出该稀硫酸的物质的量浓度．

解答 解：将15g铁和氧化铁的混合物加入150mL稀硫酸中，产生气体，向溶液中滴入硫氰化钾溶液，未见颜色变化，说明生成硫酸亚铁；硫酸可能剩余，加入氢氧化钠溶液后先中和过量的硫酸，然后使铁完全转化成氢氧化亚铁，反应后溶液中溶质为Na₂SO₄，
根据硫酸根守恒可知：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒可知：n（NaOH）=2n（Na₂SO₄），
则n（H₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.2L×3mol/L=0.3mol，
所以该稀硫酸溶液的物质的量浓度为：c（H₂SO₄）=$\frac{0.3mol}{0.15L}$=2mol/L，
故选D．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，明确反应的实质为解题关键，注意守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．