Question

6．现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸的浓度为4mol/L，稀硝酸的浓度为2mol/L．取10mL混合酸，向其中加入过量铁粉，反应结束后，在标准状况下可收集到的气体成分为NO、H₂、；体积分别是0.448L、0.224L．（假设HNO₃只被还原为NO）

Answer 1

分析 稀硫酸浓度为4mol/L，稀硝酸的浓度为2mol/L．取10mL混合酸，n（H⁺）=0.01L×2×4mol/L+0.01L×2mol/L=0.1mol，n（NO₃^-）=0.01L×2mol/L=0.02mol，由于铁过量，则发生反应：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，以此计算该题．

解答 解：10mL混合酸中含有氢离子总的物质的量为：n（H⁺）=0.01L×2×4mol/L+0.01L×2mol/L=0.1mol，硝酸根离子总物质的量为：n（NO₃^-）=0.01L×2mol/L=0.02mol，应用铁过量，根据反应3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O可知氢离子过量，
则发生反应为：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O
0.02mol  0.08mol  0.02mol
标况下生成的0.02molNO的体积为：22.4L/mol×0.02mol=0.448L，
反应后剩余氢离子为：n（H⁺）=0.1mol-0.08mol=0.02mol，
Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑
 0.02mol 0.01mol
标况下生成的0.01mol氢气的体积为：22.4L/mol×0.01mol=0.224L，
故答案为：NO、H₂；0.448；0.224．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，解答时需要明确铁过量，根据n（H⁺）、n（NO₃^-）判断发生反应类型，然后根据反应方程式计算出生成的气体的物质的量及标况下的体积．