Question

有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H₂SO₄和HNO₃的物质的量浓度分别是4mol•L^-1和2 mol•L^-1，取10mL此混合酸，加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为（    ）(已知反应中HNO₃被还原成NO)

A.896mL B.672mL C.448mL D.224mL

Answer

B

【解析】

根据混合酸的浓度和体积计算混酸中H+和NO3-的物质的量，加入过量的铁粉，发生反应3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O，H+有剩余，剩余的H+与铁粉反应，发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑，由此进行计算。

10mL混合酸中含有H2SO4和HNO3的物质的量分别为n(H2SO4)=4mol/L×0.01L=0.04mol，n(HNO3)=2mol/L×0.01L=0.02mol，则混合酸中含有0.1molH+和0.02molNO3-,混合酸中加入过量铁粉，HNO3被还原生成NO，反应为3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O，则0.1molH+和0.02molNO3-参与该反应时，NO3-完全反应，H+剩余0.02mol，根据N原子守恒可知，生成NO气体的物质的量为0.02mol,由于NO3-完全反应，剩余的0.02molH+与铁粉发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，生成0.01molH2，则共生成0.03mol气体，在标准状况下的体积为0.03mol ×22.4L/mol=0.672L=672mL；

答案选B。