题目内容
将一定质量的铁投入10.0ml某浓度的HNO3中恰好完全溶解，将产生的气体全部收集并与672ml（标况）O2混合恰好能完全被吸收，在铁和HNO3反应得到的溶液中滴加稀硫酸直至不再产生气体为止，又收集到无色气体224ml．则原来投入的铁的质量是（ ）
分析：在铁和HNO3反应得到的溶液中滴加稀硫酸有气体产生，说明溶液含有Fe（NO3）2，根据NO的体积计算溶液中反应消耗的Fe的物质的量，根据加硫酸后发生反应计算Fe+Fe（NO3）3=2Fe（NO3）2 中消耗Fe的物质的量，即可计算总共消耗铁的物质的量，进而计算铁的质量．
解答：解：在铁和HNO3反应得到的溶液中滴加稀硫酸有气体产生，说明溶液含有Fe（NO3）2，
一定质量的铁投入10.0ml某浓度的HNO3中恰好完全溶解，发生反应分别为：
①Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+2H2O+NO↑
②Fe+2Fe（NO3）3=3Fe（NO3）2 （过量的铁跟硝酸铁反应）
③4NO+3O2+2H20=4HNO3
由③可知672mLO2等于0.03mol，NO的物质的量为0.04mol．
反应①中消耗的Fe为0.04mol，
加硫酸后发生反应④3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO，
NO气体224ml等于0.01mol，则Fe2+有0.03mol（Fe2+是反应②所提供的），
则反应②中消耗Fe0.01mol，
Fe共有0.04+0.01=0.05mol，
质量为0.05mol×56g/mol=2.80g，
故选B．
一定质量的铁投入10.0ml某浓度的HNO3中恰好完全溶解，发生反应分别为：
①Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+2H2O+NO↑
②Fe+2Fe（NO3）3=3Fe（NO3）2 （过量的铁跟硝酸铁反应）
③4NO+3O2+2H20=4HNO3
由③可知672mLO2等于0.03mol，NO的物质的量为0.04mol．
反应①中消耗的Fe为0.04mol，
加硫酸后发生反应④3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO，
NO气体224ml等于0.01mol，则Fe2+有0.03mol（Fe2+是反应②所提供的），
则反应②中消耗Fe0.01mol，
Fe共有0.04+0.01=0.05mol，
质量为0.05mol×56g/mol=2.80g，
故选B．
点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意把握发生反应的可能性，从而计算消耗铁的质量．
练习册系列答案
相关题目
在众多的化学反应现象中，化学振荡现象最为令人惊奇，化学振荡实验很多，其中酸与铁丝的反应就是其中一例．某合作小组的同学查阅文献资料后，拟做铁丝与酸的化学振荡实验并进行探究．
实验步骤：
①将2cm左右的铁丝夹成多段，放在培养皿中，先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污，蒸馏水冲洗后，再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出，用蒸馏水冲洗干净．
②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液，将处理后的铁丝放入其中．
③观察现象：铁丝表面产生气泡，随后消失，再产生气泡，再消失的周而往复的化学振荡现象出现，振荡周期约20秒，可维持数小时．
试回答下列问题：
（1）步骤①中，用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层，所用的试剂X可能是 （选填序号：A．NaOH B．盐酸C．酒精）．
（2）对振荡中产生的气体的成分，甲、乙两同学分别提出了假设，丙同学进行了验证．
甲同学认为是H2，其可能的理由是： ．
乙同学认为是O2，其可能的理由是： ．
丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器，密封进行实验一小时，结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势，从而证明产生的气体是 ．
（3）丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程：
（a） Fe+2H+→Fe2++H2 （b）2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
（c）Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O （d）2Fe3++H2→2Fe2++2H+，依据过程：
（a）→（b）→（c）→（d）→（a）…周而复始．
依据此机理，四步反应总的反应方程式为： ．
（4）戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定，他们先配制一定物质的量浓度的硫酸，然后将一定质量的铁与硫酸（加入适量的铜粉）充分反应，并收集产生的气体，有关数据如下表：
所配硫酸的物质的量浓度为： mol/L；铁钉中单质铁的质量分数为 ．
实验步骤：
①将2cm左右的铁丝夹成多段，放在培养皿中，先用热的碳酸钠溶液除去铁丝表面的油污，蒸馏水冲洗后，再用某种试剂X浸泡到有大量气泡时取出，用蒸馏水冲洗干净．
②在细口瓶中加入30mL1.0mol/L的H3PO4、3mL30%的H2O2溶液，将处理后的铁丝放入其中．
③观察现象：铁丝表面产生气泡，随后消失，再产生气泡，再消失的周而往复的化学振荡现象出现，振荡周期约20秒，可维持数小时．
试回答下列问题：
（1）步骤①中，用试剂X可除去铁钉表面的铁的氧化物或镀层，所用的试剂X可能是
（2）对振荡中产生的气体的成分，甲、乙两同学分别提出了假设，丙同学进行了验证．
甲同学认为是H2，其可能的理由是：
乙同学认为是O2，其可能的理由是：
丙同学在细口瓶中插入数据采集器氧气传感器，密封进行实验一小时，结果发现瓶中氧气的百分含量呈现逐渐减小的趋势，从而证明产生的气体是
（3）丁同学猜想酸与铁丝振荡体系中的反应机理及过程：
（a） Fe+2H+→Fe2++H2 （b）2Fe2++H2O2+H2O→Fe2O3+4H+
（c）Fe2O3+6H+→2Fe3++3H2O （d）2Fe3++H2→2Fe2++2H+，依据过程：
（a）→（b）→（c）→（d）→（a）…周而复始．
依据此机理，四步反应总的反应方程式为：
（4）戊同学对本次实验中的所用铁钉中单质铁的含量进行测定，他们先配制一定物质的量浓度的硫酸，然后将一定质量的铁与硫酸（加入适量的铜粉）充分反应，并收集产生的气体，有关数据如下表：
| ① | ② | ③ | |
| 硫酸溶液体积/mL | 50 | 50 | 50 |
| 称取铁钉质量/g | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
| 再投入铜粉质量/g | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 标准状况下的体积/L | 1.97 | 2.24 | 2.24 |
的量浓度为 .