Question

在某100 mL混合酸溶液中，HNO₃和H₂SO₄的物质的量浓度分别为0.2 mol?L^-1和0.4 mol?L^-1，向该混合溶液中加入2.24 g铁粉，加热充分反应后，下列说法不正确的是（　　）

• A、生成的气体在标准状况下的体积为672 mL
• B、生成的气体有NO和H₂
• C、所得溶液中有溶质FeSO₄和Fe₂（SO₄）₃
• D、所得溶液中Fe²⁺的物质的量浓度为0.4 mol?L^-1

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：计算氢离子总物质的量、硝酸根的物质的量判断，铁粉和氢离子过量，根据反应：3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O、Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑进行过量计算，根据不足量的硝酸根计算生成NO物质的量，根据铁粉和氢离子过量进而计算生成氢气的物质的量，进而计算Fe²⁺的物质的量浓度．

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，
所以向该混合液中加入2.24 g铁粉，加热先发生反应：
 3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O
0.03mol　0.08 mol　0.02 mol　 0.03 mol　0.02 mol
反应后剩余的0.02 mol H⁺发生下列反应：
 Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑
0.01 mol　　0.02 mol　　     0.01 mol　      　0.01 mol　　　
A．生成的气体有NO和H₂共0.03 mol，生成的气体在标准状况下的体积为V=n×v_m=0.03 mol×22.4L/mol=672mL，故A正确；
B．根据以上分析生成的气体有NO和H₂，故B正确；
C．因NO₃^-少量所得溶液中溶质只有FeSO₄，故C错误；
D． 溶液中Fe²⁺的物质的量为：0.03 mol+0.01mol=0.04mol，100 mL混合酸溶液中，浓度为c=

n

v

=0.4 mol?L^-1，故D正确；
故选C．

点评：本题考查物质的量浓度的计算，题目难度中等，解答该题的关键是把握反应的离子方程式，根据离子方程式判断反应的过量问题，NO₃^-少量是解答本题的关键．