Question

1．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，其中稀硫酸浓度为4mol/L，稀硝酸的浓度为2mol/L，向其中加入过量铁粉，反应结束后，反应铁的质量为44.8g．

Answer 1

分析 混合溶液中n（H₂SO₄）=4mol/L×0.2L=0.8mol，n（HNO₃）=2mol/L×0.2L=0.4mol，混合溶液中n（H⁺）=2n（H₂SO₄）+n（HNO₃）=0.8mol×2+0.4mol=2mol，发生的离子反应方程式为Fe+2 H⁺=Fe²⁺+H₂↑、3Fe+8H⁺+2 NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，
根据方程式3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O知，0.4molNO₃^-完全反应消耗n（H⁺）=$\frac{0.4mol}{2}×8$=1.6mol，还剩余的氢离子和铁反应生成生成氢气，根据转移电子守恒计算消耗Fe的质量．

解答 解：混合溶液中n（H₂SO₄）=4mol/L×0.2L=0.8mol，n（HNO₃）=2mol/L×0.2L=0.4mol，混合溶液中n（H⁺）=2n（H₂SO₄）+n（HNO₃）=0.8mol×2+0.4mol=2mol，发生的离子反应方程式为Fe+2 H⁺=Fe²⁺+H₂↑、3Fe+8H⁺+2 NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，
根据方程式3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O知，0.4molNO₃^-完全反应消耗n（H⁺）=$\frac{0.4mol}{2}×8$=1.6mol，还剩余的氢离子和铁反应生成生成氢气，根据转移电子守恒得消耗m（Fe）=$\frac{0.4mol×（5-2）+（2-1.6）mol×1}{（2-0）}$×56g/mol=44.8g，
故答案为：44.8g．

点评 本题以混合物的反应为载体考查氧化还原反应，侧重考查学生分析计算能力，注意：氢离子部分参加氧化还原反应、部分参加非氧化还原反应，结合转移电子守恒解答，题目难度中等．