Question

【题目】在某100 mL混合酸溶液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.2 mol·L-1和0.4 mol·L-1，向该混合溶液中加入2.24 g铁粉，加热充分反应后，下列说法不正确的是

A. 生成的气体在标准状况下的体积为672 mLB. 生成的气体有NO和H2

C. 所得溶液中有溶质FeSO4和Fe2(SO4)3D. 所得溶液中Fe2+的物质的量浓度为0.4 mol·L-1

Answer 1

【答案】C

【解析】

计算氢离子总物质的量、硝酸根的物质的量判断，铁粉和氢离子过量，根据反应：3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O、Fe+2H+═Fe2++H2↑进行过量计算，根据不足量的硝酸根计算生成NO物质的量，根据铁粉和氢离子过量进而计算生成氢气的物质的量，进而计算Fe2+的物质的量浓度。

n(HNO3)=cv=0.2molL1×0.100 L=0.020mol， n(H2SO4)=cv=0.4molL1×0.100 L=0.040mol，100mLHNO3和H2SO4混合酸溶液中，n(H+)=0.02moL+2×0.04moL=0.10mol，n(NO3)=0.020mol，n(Fe)= ==0.040mol，

所以向该混合液中加入2.24g铁粉，加热先发生反应：

3Fe+8H++2NO3-═3Fe2++2NO↑+4H2O

物质的量：0.03 0.08 0.02 0.03 0.02

反应后剩余的0.02molH+发生下列反应：

Fe+2H+═Fe2++H2↑

物质的量：0.01 0.02 0.01 0.01，则

A. 生成的气体有NO和H2共0.03mol，生成的气体在标准状况下的体积为V=n× Vm=0.03mol×22.4L/mol=672mL，A项正确；

B. 根据以上分析生成的气体有NO和H2，B项正确；

C. 因NO3少量所得溶液中溶质只有FeSO4，C项错误；

D. 溶液中Fe2+的物质的量为：0.03 mol+0.01 mol=0.04 mol，100mL混合酸溶液中，浓度为c= = 0.4molL1，D项正确；

答案选C。