Question

12．Fe和Fe₂O₃ 的混合物共13.6g，加入150mL稀H₂SO₄，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到1.12LH₂，F(xiàn)e和Fe₂O₃ 均無(wú)剩余．為中和過(guò)量的H₂SO₄，并使Fe元素全部轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₂ 沉淀，消耗了200mL 3mol/L的NaOH溶液，則該H₂SO₄ 的物質(zhì)的量濃度為（　　）

• A． 2.25mol/L
• B． 2mol/L
• C． 4mol/L
• D． 0.6mol/L

Answer 1

分析 Fe和Fe₂O₃的混合物與稀H₂SO₄反應(yīng)，F(xiàn)e和Fe₂O₃均無(wú)剩余，且有H₂生成，說(shuō)明反應(yīng)生成FeSO₄，再加入NaOH溶液，使FeSO₄全部轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₂沉淀，反應(yīng)后溶液成分為Na₂SO₄，根據(jù)硫酸根守恒有n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根據(jù)鈉離子守恒有n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH），進(jìn)而計(jì)算硫酸的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：Fe和Fe₂O₃的混合物與稀H₂SO₄反應(yīng)，F(xiàn)e和Fe₂O₃均無(wú)剩余，且有H₂生成，說(shuō)明反應(yīng)生成FeSO₄，為了中和過(guò)量的硫酸，而且使FeSO₄完全轉(zhuǎn)化成Fe（OH）₂，共消耗3mol/L的NaOH溶液200mL，說(shuō)明反應(yīng)后的溶液溶質(zhì)只有Na₂SO₄，
根據(jù)硫酸根守恒，則n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根據(jù)鈉離子守恒，則n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH），
則有：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×3mol/L×0.2L=0.3mol，
故該硫酸的物質(zhì)的量濃度為：c（H₂SO₄）=$\frac{0.3mol}{0.15L}$=2mol/L，
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生的反應(yīng)是解答關(guān)鍵，注意利用守恒方法進(jìn)行的計(jì)算，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．