Question

现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸的浓度为4 mol/L，稀硝酸的浓度为2 mol/L。取10 mL混合酸，向其中加入过量铁粉，反应结束后，在标准状况下可收集到的气体体积为(假设HNO₃只被还原为NO)

A．0.244 L   B．0.448 L  C．0.896 L  D．0.672 L

Answer

D

【解析】

试题分析：稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，n(H+)＝0.01L×8mol/L＋0.01L×2mol/L＝0.1mol,n(NO3-)＝0.01L×2mol/L＝0.02mol，与足量铁反应，其离子方程式为3Fe+8H++2NO3-＝2NO↑+3Fe2++4H2O,所以产生NO的物质的量为0.02mol，消耗H+的物质的量为0.08mol，余0.02mol H+再与Fe反应生成0.01mol的H2，共收集到气体0.03mol, 在标准状况下的体积为0.672L，答案选D。

【考点定位】本题主要是考查氧化还原反应计算方法的应用

【名师点晴】金属与硝酸反应计算题：

（1）思维模型：

（2）计算中的守恒思想的应用：

①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。

②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。

③电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：c(NO3-)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。

④离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3-在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO3-进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。