Question

12．Fe和Fe₂O₃ 的混合物共13.6g，加入150mL稀H₂SO₄，在标准状况下收集到1.12LH₂，Fe和Fe₂O₃ 均无剩余．为中和过量的H₂SO₄，并使Fe元素全部转化为Fe（OH）₂ 沉淀，消耗了200mL 3mol/L的NaOH溶液，则该H₂SO₄ 的物质的量浓度为（　　）

• A． 2.25mol/L
• B． 2mol/L
• C． 4mol/L
• D． 0.6mol/L

Answer 1

分析 Fe和Fe₂O₃的混合物与稀H₂SO₄反应，Fe和Fe₂O₃均无剩余，且有H₂生成，说明反应生成FeSO₄，再加入NaOH溶液，使FeSO₄全部转化为Fe（OH）₂沉淀，反应后溶液成分为Na₂SO₄，根据硫酸根守恒有n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根据钠离子守恒有n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH），进而计算硫酸的物质的量浓度．

解答 解：Fe和Fe₂O₃的混合物与稀H₂SO₄反应，Fe和Fe₂O₃均无剩余，且有H₂生成，说明反应生成FeSO₄，为了中和过量的硫酸，而且使FeSO₄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）=$\frac{1}{2}$n（NaOH），
则有：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×3mol/L×0.2L=0.3mol，
故该硫酸的物质的量浓度为：c（H₂SO₄）=$\frac{0.3mol}{0.15L}$=2mol/L，
故选B．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，明确发生的反应是解答关键，注意利用守恒方法进行的计算，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．