Question

在1 L溶液中含有Fe(NO₃)₃和H₂SO₄兩種溶質，其濃度分別為0.2 mol?L^-1和1.5 mol?L^-1，現向該溶液中加入39.2 g鐵粉使其充分反應。下列有關說法正確的是

A．反應后溶液中Fe3+物質的量為0.8 mol

B．反應后產生13.44 L H2（標準狀況）

C．反應后溶液中Fe2＋和Fe3＋物質的量之和為0.9 mol

D．由于氧化性Fe3+>H+，故反應中先沒有氣體產生后產生氣體

Answer 1

C

解析試題分析：在1 L溶液中含有Fe(NO₃)₃和H₂SO₄兩種溶質，其濃度分別為0.2 mol?L^-1和1.5 mol?L^-1 n(Fe(NO₃)₃)=0.2mol;n(H₂SO₄)=1.5mol.n(Fe)=39.2g÷56g/mol=0.7mol.溶液中各離子的物質的量為n(Fe³⁺)= 0.2mol;n(NO₃^-)=0.6mol;n(H+)=3mol;n(SO₄^2-)="1.5mol" .開始發生反應：Fe+4H⁺+NO₃^-= Fe³⁺+NO↑+ 2H₂O.根據給定的微粒的物質的量的多少可知應該按照NO₃^-來進行計算。消耗Fe粉0.6mol,消耗H⁺2.4mol,還有剩余的氫離子0.6mol.產生NO氣體0.6mol.這時溶液中含有Fe³⁺的物質的量為0.7mol.剩余鐵粉發生反應：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺.因為還含有鐵粉0.1mol，Fe³⁺0.8mol根據二者關系可知鐵粉完全反應產生0.3mol Fe²⁺還含有Fe³⁺0.6mol.因此在反應后的溶液中的Fe^2＋和Fe^3＋物質的量之和為0.9 mol 。A錯誤。C正確。 產生NO氣體的物質的量為0.6mol.其在標準狀況下體積為0.6mol×22.4l/mol="13.44L." B錯誤。在反應的過程中始終有氣體產生，D錯誤。
考點：考查在Fe(NO₃)₃和H₂SO₄的混合溶液中加入Fe粉發生的反應及前后順序的知識。