Question

H₂SO₄和HNO₃的濃度分別為4mol/L和2mol/L的混合液，取10mL加入過(guò)量的鐵粉，若HNO₃的還原產(chǎn)物為NO，則生成氣體在標(biāo)況下的總體積為（　　）

• A、0.224L
• B、0.672L
• C、0.112L
• D、0.336L

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：

分析：硫酸、硝酸的混合溶液與過(guò)量的Fe反應(yīng)，硝酸完全被還原生成NO，根據(jù)n=cV計(jì)算H₂SO₄、HNO₃物質(zhì)的量，根據(jù)N元素守恒可知n（NO）=n（HNO₃），一定發(fā)生反應(yīng)：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，可能發(fā)生反應(yīng)Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，但最終得到的溶質(zhì)為FeSO₄．根據(jù)硫酸根守恒可知n（FeSO₄）=n（H₂SO₄），根據(jù)Fe元素守恒計(jì)算參加反應(yīng)Fe的物質(zhì)的量，再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算氫氣物質(zhì)的量，根據(jù)V=nV_m計(jì)算生成氣體總體積．

解答： 解：硫酸、硝酸的混合溶液與過(guò)量的Fe反應(yīng)，硝酸完全被還原生成NO，
根據(jù)N元素守恒可知n（NO）=n（HNO₃）=0.01L×2mol/L=0.02mol，故生成NO的體積=0.02mol×22.4L/mol=0.448L；
一定發(fā)生反應(yīng)：3Fe+2NO₃^-+8H⁺=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，可能發(fā)生反應(yīng)Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，但最終得到的溶質(zhì)為FeSO₄，根據(jù)硫酸根守恒可知n（FeSO₄）=n（H₂SO₄）=0.01L×4mol/L=0.04mol，根據(jù)Fe元素守恒，參加反應(yīng)Fe的物質(zhì)的量=n（FeSO₄）=0.04mol，令生成氫氣為x mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：2x+0.02×（5-2）=0.04×2，解得x=0.01，故生成氫氣的體積=0.01mol×22.4L/mol=0.224L，
故生成氣體總體積為0.448L+0.224L=0.672L，
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物計(jì)算，判斷發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，側(cè)重對(duì)解題方法技巧與思維能力的考查，注意利用守恒思想進(jìn)行解答，難度中等．