Question

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。下列分析或结果错误的是(    )

A．H2SO4浓度为2.5 mol·L－1

B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段产生氢气

C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4

D．混合酸中NO3－物质的量为0.4mol

Answer 1

A

解析试题分析：A、根据图像可知OA段发生反应为：Fe+NO₃^-+4H⁺＝Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化剂作用，故原混合液中n(NO₃^-)＝2n(Fe)＝2×＝0.4mol，因此混合酸中HNO₃物质的量0.4mol，故D正确；第二份反应消耗22.4g铁，物质的量为22.4g÷56g/mol＝0.4mol。所有的铁元素都在硫酸亚铁中，根据硫酸根守恒可知，每份含硫酸0.4mol，所原混合酸中H₂SO₄物质的量为0.4mol×2＝0.8mol，浓度为4mol/L，A不正确；C、由图象可知，OA段发生反应为：Fe+NO₃^-+4H⁺＝Fe³⁺+NO↑+2H₂O。由于铁过量，AB段发生反应为：Fe+2Fe³⁺＝3Fe²⁺，BC段发生反应为：Fe+2H⁺＝Fe²⁺+H₂↑，故B正确；酸全部被还原，铁元素全部以硫酸亚铁的形式存在于溶液中，所以溶液中最终溶质为FeSO₄，故C正确，答案选A。
考点：考查铁与硝酸、硫酸混合液反应的有关计算