Question

某10mL溶液中HNO₃浓度为2mol/L、H₂SO₄浓度为4mol/L，现在加入56g铁粉，充分反应，产生的气体在标准状况下的体积为（　　）

A．0.448L

B．4.48L

C．0.896L

D．0.672L

Answer 1

分析：10mL混合酸中含有：n（H⁺）=0.01L×2mol/L+0.01L×2×4mol/L+=0.1mol，n（NO₃^-）=0.01L×2mol/L=0.02mol，首先发生反应：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，铁粉的质量为56g，物质的量为1mol，由离子方程式可知，由于铁、氢离子过量，则还发生反应：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，以此计算该题．

解答：解：10mL混合酸中含有：
n（H⁺）=0.01L×2mol/L+0.01L×2×4mol/L=0.1mol，
n（NO₃^-）=0.01L×2mol/L=0.02mol，
首先发生反应：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，
铁粉的质量为56g，物质的量为1mol，则：
   3   Fe+2   NO₃^-+8     H⁺=3Fe²⁺+2   NO↑+4H₂O
 0.03mol    0.02mol    0.08mol    0.02mol
故反应生成n（NO）=0.02mol
反应后剩余：n（H⁺）=0.1mol-0.08mol=0.02mol，
           n（Fe）=1mol-0.03mol=0.97mol
Fe与剩余氢离子反应，铁过量，故：
 Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
 0.02mol   0.01mol
所以：n（NO）+n（H₂）=0.02mol+0.01mol=0.03mol，
V（NO）+V（H₂）=0.03mol×22.4L/mol=0.672L，
故选D．

点评：本题考查混合物的计算、过量计算等，难度中等，注意利用离子方程式计算铁与硝酸根的反应．