Question

在1 L溶液中含有Fe(NO₃)₃和H₂SO₄两种溶质，其浓度分别为0.2 mol•L^-1和1.5 mol•L^-1，现向该溶液中加入39.2 g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是

A．反应后溶液中Fe³⁺物质的量为0.8 mol   

B．反应后产生13.44 L H₂（标准状况）           

C．反应后溶液中Fe^2＋和Fe^3＋物质的量之和为0.9 mol           

D．由于氧化性Fe³⁺>H⁺，故反应中先没有气体产生后产生气体

Answer

C

【解析】

试题分析：在1 L溶液中含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为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.溶液中各离子的物质的量为n(Fe3+)= 0.2mol;n(NO3-)=0.6mol;n(H+)=3mol;n(SO42-)=1.5mol .开始发生反应：Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+ 2H2O.根据给定的微粒的物质的量的多少可知应该按照NO3-来进行计算。消耗Fe粉0.6mol,消耗H+2.4mol,还有剩余的氢离子0.6mol.产生NO气体0.6mol.这时溶液中含有Fe3+的物质的量为0.7mol.剩余铁粉发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+.因为还含有铁粉0.1mol，Fe3+0.8mol根据二者关系可知铁粉完全反应产生0.3mol Fe2+还含有Fe3+0.6mol.因此在反应后的溶液中的Fe2＋和Fe3＋物质的量之和为0.9 mol 。A错误。C正确。 产生NO气体的物质的量为0.6mol.其在标准状况下体积为0.6mol×22.4l/mol=13.44L. B错误。在反应的过程中始终有气体产生，D错误。

考点：考查在Fe(NO3)3和H2SO4的混合溶液中加入Fe粉发生的反应及前后顺序的知识。