Question

标准状况下，将a LSO₂和Cl₂组成的混合气体通入100mL0.1mol·L^-1Fe₂(SO₄)₃溶液中，充分反应后，溶液的棕黄色变浅。向反应后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称重，其质量为11.65g。则下列关于该过程的推断不正确的是

A．混合气体中SO₂的体积为0.448L(标况)   B．所得沉淀为0.05mol的BaSO₄

C．a L混合气体的物质的量为0.04mol      D．a的取值范围为 0.672＜a＜0.896  

Answer

C

【解析】

试题分析：SSO2和Cl2组成的混合气体通入Fe2（SO4）3溶液中，由于氯气的氧化性强于铁离子，故氯气先与二氧化硫反应：SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，充分反应后，溶液的棕黄色变浅，说明铁离子氧化二氧化硫：2Fe3++SO2+H2O=SO42-+2Fe2++2H+，二氧化硫完全反应，反应后的溶液足量的BaCl2溶液，生成的11.65g沉淀为BaSO4，其物质的量为：n（BaSO4）=11.63g÷233g/mol＝0.05mol，根据硫元素守恒可知n（BaSO4）=3n[Fe2（SO4）3]+n（SO2），故n（SO2）=0.05mol-3×0.1L×0.1mol•L-1=0.02mol，A．根据上述分析可知，V（SO2）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，故A正确；B．生成的11.65g沉淀为BaSO4，其物质的量为：n（BaSO4）=11.63g÷233g/mol＝0.05mol，故B正确；C．由上述分析可知，V（SO2）=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，由于硫酸铁氧化二氧化硫，根据方程式可知n（Cl2）＜n（SO2），故n（Cl2）＜0.02mol，故V（Cl2）＜0.02mol×22.4L/mol=0.448L；又由于被氧化的二氧化硫为0.02mol，而100mL0.1mol•L-1Fe2（SO4）3溶液中含有0.01mol硫酸铁，含有0.02mol铁离子，根据反应2Fe3++SO2+H2O=SO42-+2Fe2++2H+可知，0.02mol铁离子最多氧化0.01mol二氧化硫，剩余的0.01mol二氧化硫需要0.01mol氯气氧化，所以氯气的物质的量最少为0.01mol，标况下0.01mol氯气的体积为0.224L，则混合气体最小体积为：0.448L+0.224L=0.672L，故a的取值范围为0.672＜a＜0.896，故C错误；D．根据C可知，a的取值范围为：0.672＜a＜0.896，故D正确；故选C。

考点：考查混合物的有关计算