Question

（2011?泰州一模）將100mL稀硝酸和稀硫酸的混合酸溶液平均分成兩份．向
其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6g（假設(shè)此時硝酸只
被還原為NO，下同）；向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體
的量隨鐵粉質(zhì)量的變化如圖所示．下列判斷錯誤的是（　　）

A．OA段產(chǎn)生的氣體是NO，BC段產(chǎn)生的氣體是H₂

B．A點對應(yīng)消耗NO₃^-物質(zhì)的量為0.1mol

C．B點對應(yīng)的消耗鐵粉的質(zhì)量為8.4g

D．原混合酸溶液中H₂SO₄濃度為2.0mol?L^-1

Answer 1

分析：三個過程O→A為：Fe+4H⁺+NO₃^-₌Fe³⁺+NO↑+2H₂O，A→B為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，B→C為：Fe+2H^+₌Fe²⁺+H₂↑，金屬與硝酸和硫酸的混酸反應(yīng)時要利用離子方程式計算，若反應(yīng)后硫酸有剩余，金屬再與硫酸反應(yīng)．

解答：解：A．由圖象可知Fe與混酸反應(yīng)發(fā)生三個過程O→A為：Fe+4H⁺+NO₃^-₌Fe³⁺+NO↑+2H₂O，A→B為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，B→C為：Fe+2H^+₌Fe²⁺+H₂↑，故A正確；
B．由方程式Fe+4H⁺+NO₃^-₌Fe³⁺+NO↑+2H₂O，再根據(jù)消耗的鐵為5.6克即鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，可以求出消耗的NO₃^-為0.1mol，故B正確；
C．由方程式2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺利用Fe³⁺可求出生成的Fe²⁺為0.15mol，再根據(jù)Fe原子守恒n（Fe）=n（Fe²⁺）=0.15mol，所以消耗的鐵粉為0.15mol×56g/mol=8.4g，故C正確；
D．綜合分析整個反應(yīng)過程，最后溶液為FeSO₄溶液，利用FeSO₄中Fe原子與S原子相等，反應(yīng)消耗Fe的總質(zhì)量為11.2克，n（Fe）_總=0.2mol，故n（H₂SO₄）=0.2mol，而混酸分成兩份進(jìn)行反應(yīng)，所以溶液的體積為0.05L，故C（H₂SO₄）=4 mol?L^-1，故D錯誤．故選D．

點評：本題考查金屬與硝酸的混酸反應(yīng)，要注意反應(yīng)的幾個階段，根據(jù)每個階段的離子方程式進(jìn)行計算．