Question

在15g铁和氧化铁的混合物中，加入150mL稀硫酸，能产生标准状况下1.68L 的H₂．同时铁和氧化铁均无剩余，铁元素在反应后的溶液中以Fe²⁺形式存在．为中和过量的H₂SO₄，且使Fe²⁺完全转化成Fe（OH）₂，共消耗200mL3mol?L^-1的NaOH溶液，则原硫酸的物质的量浓度是（　　）

A．1.5 mol?L^-1

B．2 mol?L^-1

C．2.5 mol?L^-1

D．3 mol?L^-1

Answer 1

分析：加入NaOH溶液，反应后溶液成分为Na₂SO₄，根据硫酸根守恒，则n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒，则n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH），据此计算出原硫酸溶液中硫酸的物质的量，进而计算硫酸的物质的量浓度．

解答：解：铁和氧化铁均无剩余，铁元素在反应后的溶液中以Fe²⁺形式存在，为了中和过量的硫酸，而且使铁完全转化成Fe（OH）₂，共消耗3mol/L的NaOH溶液200mL，说明反应后的溶液溶质只有Na₂SO₄，
根据硫酸根守恒，则n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒，则n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH），
则有：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）=

1

2

×3mol/L×0.2L=0.3mol，
c（H₂SO₄）=

0.3mol

0.15L

=2mol/L，
故选B．

点评：本题考查混合物的有关，难度中等，清楚发生的反应是关键，注意利用守恒方法进行的计算．