Question

在1L溶液中含有Fe(NO₃)₃和H₂SO₄两种溶质，其浓度分别为0.2mol/L和1.5mol/L，现向该溶液中加入39.2g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0.8mol

B．反应后产生13.44L H₂（标准状况）

C．反应后溶液中Fe²⁺和Fe³⁺物质的量之和为0.9mol

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1L含有Fe(NO3)3和H2SO4两种溶质，其浓度分别为0.2mol/L和1.5mol/L的溶液中含有n(H2SO4)=1.5mol/L×1L=1.5mol，n[(Fe(NO3)3)]=0.2mol/L×1L=0.2mol，溶液中各种离子的物质的量是n(H+)=3mol；n(NO3-)=0.6mol；n(SO42-)=1.5mol，n(Fe3+)=0.2mol，39.2g铁粉的物质的量是n(Fe)= 39.2g÷56g/mol=0.7mol，开始发生反应：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O ,根据物质之间的物质的量的关系可知应该按照不足量的NO3-计算，反应消耗Fe的物质的量是0.6mol，消耗H+的物质的量是2.4mol，还剩余H+的物质的量是0.6mol，反应产生NO的物质的量是0.6mol，这时溶液中含有Fe3+0.8mol，剩余Fe粉0.1mol，二者会继续发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe3+过量，反应产生的Fe2+以Fe粉为标准计算，得n(Fe2+)=3×0.1mol=0.3mol，n(Fe3+)=0.8mol-0.2mol=0.6mol，因此反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.3mol+0.6mol= 0.9mol，选项A错误，选项C正确，反应产生NO的物质的量是0.6mol，在标准状况下的体积是0.6mol×22.4L/mol=13.44L，因此选项C错误，由于在反应过程中始终有气体产生，因此选项D错误。

考点：考查氧化还原反应的有关计算的知识。