Question

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，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图，下列分析或结果错误的是（　　）

• A、H₂SO₄浓度为4mol?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、每份混合酸中NO₃^-物质的量为0.3mol
• D、第二份溶液中最终溶质为FeSO₄

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段发生反应为：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段发生反应为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
消耗22.4g Fe时，此时溶液中溶质为FeSO₄，根据守恒可知n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe），进而计算硫酸的浓度．

解答： 解：A．消耗22.4g Fe时，此时溶液中溶质为FeSO₄，根据守恒可知n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe）=

22.4g

56g/mol

=0.4mol，故c（H₂SO₄）=

0.4mol

0.1L

=4mol/L，故A正确；
B．由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，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；
C．OA段发生反应为：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化剂作用，所以每份中n（NO₃^-）=n（Fe）=

11.2g

56g/mol

=0.2mol，故c（HNO₃）=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，故C错误；
D．硝酸全部被还原，没有显酸性的硝酸，因为溶液中有硫酸根，并且铁单质全部转化为亚铁离子，所以溶液中最终溶质为FeSO₄，故D正确．
故选C．

点评：本题以化学反应图象为载体，考查有关金属和酸反应的计算题，难度中等，关键根据图象分析各段发生的反应，注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用，注意利用守恒思想解答．