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0.6mol

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0.8mol

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

A

【解析】

试题分析：1 L溶液中含Fe(NO3)3 和H2SO4的浓度分别为0.2 mol/L和1.5 mol/L,则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，因此，A项正确；C项错误；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项错误；在反应的过程中始终有气体产生，D项错误；答案选A。

考点：考查氧化还原反应，铁及其化合物的性质，化学计算等知识。