Question

在某100 mL混合酸溶液中，HNO₃和H₂SO₄的物質(zhì)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(yīng)后，下列說法不正確的是（　　）

• A、生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)FeSO₄和Fe₂（SO₄）₃
• D、所得溶液中Fe²⁺的物質(zhì)的量濃度為0.4 mol?L^-1

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：計(jì)算氫離子總物質(zhì)的量、硝酸根的物質(zhì)的量判斷，鐵粉和氫離子過量，根據(jù)反應(yīng)：3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O、Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑進(jìn)行過量計(jì)算，根據(jù)不足量的硝酸根計(jì)算生成NO物質(zhì)的量，根據(jù)鐵粉和氫離子過量進(jìn)而計(jì)算生成氫氣的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算Fe²⁺的物質(zhì)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(yīng)：
 3Fe+8H⁺+2NO₃^-═3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O
0.03mol　0.08 mol　0.02 mol　 0.03 mol　0.02 mol
反應(yīng)后剩余的0.02 mol H⁺發(fā)生下列反應(yīng)：
 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(biāo)準(zhǔn)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(jù)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(zhì)只有FeSO₄，故C錯(cuò)誤；
D． 溶液中Fe²⁺的物質(zhì)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(diǎn)評：本題考查物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，題目難度中等，解答該題的關(guān)鍵是把握反應(yīng)的離子方程式，根據(jù)離子方程式判斷反應(yīng)的過量問題，NO₃^-少量是解答本題的關(guān)鍵．