某10mL溶液中HNO3浓度为2mol/L、H2SO4浓度为4mol/L,现在加入56g铁粉,充分反应,产生的气体在标准状况下的体积为(  )A. 0.448LB. 4.48LC. 0.896LD. 0.672L

问题描述:

某10mL溶液中HNO3浓度为2mol/L、H2SO4浓度为4mol/L,现在加入56g铁粉,充分反应,产生的气体在标准状况下的体积为(  )
A. 0.448L
B. 4.48L
C. 0.896L
D. 0.672L

10mL混合酸中含有:
n(H+)=0.01L×2mol/L+0.01L×2×4mol/L=0.1mol,
n(NO3-)=0.01L×2mol/L=0.02mol,
首先发生反应:3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,
铁粉的质量为56g,物质的量为1mol,则:
   3   Fe+2   NO3-+8     H+=3Fe2++2   NO↑+4H2O
 0.03mol    0.02mol    0.08mol    0.02mol
故反应生成n(NO)=0.02mol
反应后剩余:n(H+)=0.1mol-0.08mol=0.02mol,
           n(Fe)=1mol-0.03mol=0.97mol
Fe与剩余氢离子反应,铁过量,故:
 Fe+2H+=Fe2++H2
 0.02mol   0.01mol
所以:n(NO)+n(H2)=0.02mol+0.01mol=0.03mol,
V(NO)+V(H2)=0.03mol×22.4L/mol=0.672L,
故选D.
答案解析:10mL混合酸中含有:n(H+)=0.01L×2mol/L+0.01L×2×4mol/L+=0.1mol,n(NO3-)=0.01L×2mol/L=0.02mol,首先发生反应:3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,铁粉的质量为56g,物质的量为1mol,由离子方程式可知,由于铁、氢离子过量,则还发生反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑,以此计算该题.
考试点:氧化还原反应的计算.
知识点:本题考查混合物的计算、过量计算等,难度中等,注意利用离子方程式计算铁与硝酸根的反应.