Question

【题目】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 200ml，平均分成两份，向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解 19.2g（已知硝酸只被还原为 NO 气体），向另一份中逐渐加入铁粉，产生的气体 的量随铁粉质量增加的变化如图所示。

（1）AB 段的反应为________________________________________

（2）混合酸中NO3－物质的量为__________________________；H2SO4的浓度为__________________________

Answer 1

【答案】 Fe+2Fe3＋=3Fe2＋ 0.4mol 4mol/L

【解析】（1）由图示，OA段应该是Fe与氢离子、硝酸根离子反应得到Fe3+和NO气体，AB段是Fe将Fe3+还原为Fe2+，BC段是铁与过量的氢离子反应得到氢气。所以AB段的反应为：Fe+2Fe3＋=3Fe2＋。

（2）OA段加入11.2g铁（0.2mol），将所有的硝酸根离子都反应了（因为后面有氢气，此步一定氢离子剩余），反应为Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，所以硝酸根为0.2mol，实验时将200mL分为两等份，所以原来溶液中硝酸根为0.4mol。OA段反应的氢离子为0.8mol。BC段加入0.1molFe，反应为Fe+2H+ = Fe2+ + H2↑，所以氢离子为0.2mol，由上氢离子一共1mol，其中硝酸有0.2mol，所以硫酸有0.4mol，浓度为4mol/L。