Question

在15g鐵和氧化鐵的混合物中，加入150mL稀硫酸，能產生標準狀況下1.68L 的H₂．同時鐵和氧化鐵均無剩余，鐵元素在反應后的溶液中以Fe²⁺形式存在．為中和過量的H₂SO₄，且使Fe²⁺完全轉化成Fe（OH）₂，共消耗200mL3mol?L^-1的NaOH溶液，則原硫酸的物質的量濃度是（　　）

A．1.5 mol?L^-1

B．2 mol?L^-1

C．2.5 mol?L^-1

D．3 mol?L^-1

Answer 1

分析：加入NaOH溶液，反應后溶液成分為Na₂SO₄，根據硫酸根守恒，則n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根據鈉離子守恒，則n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH），據此計算出原硫酸溶液中硫酸的物質的量，進而計算硫酸的物質的量濃度．

解答：解：鐵和氧化鐵均無剩余，鐵元素在反應后的溶液中以Fe²⁺形式存在，為了中和過量的硫酸，而且使鐵完全轉化成Fe（OH）₂，共消耗3mol/L的NaOH溶液200mL，說明反應后的溶液溶質只有Na₂SO₄，
根據硫酸根守恒，則n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄），根據鈉離子守恒，則n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH），
則有：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）=

1

2

×3mol/L×0.2L=0.3mol，
c（H₂SO₄）=

0.3mol

0.15L

=2mol/L，
故選B．

點評：本題考查混合物的有關，難度中等，清楚發生的反應是關鍵，注意利用守恒方法進行的計算．