Question

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化如下圖所示。下列分析或結果錯誤的是

A．原混合酸中NO3－物質的量濃度為2 mol/L

B．OA段產生的是NO，AB段的反應為Fe+2Fe3+＝3Fe2+，BC段產生氫氣

C．第二份溶液中最終溶質為FeSO4

D．H2SO4濃度為2.5 mol·L－1

Answer 1

D

解析試題分析：A、根據圖像可知，由于鐵過量，OA段發生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺＝Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，所以原混合酸中n（NO₃^-）＝n(Fe)＝＝0.2mol，所以硝酸的濃度＝0.2mol÷0.1L＝2.0mol/L，故A正確；B、由圖象可知，由于鐵過量，OA段發生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發生反應為：Fe+2Fe³⁺＝3Fe²⁺，，BC段發生反應為：Fe+2H⁺＝Fe²⁺+H₂↑，故B正確；C、硝酸全部被還原，沒有顯酸性的硝酸，因為溶液中有硫酸根，并且鐵單質全部轉化為亞鐵離子，所以溶液中最終溶質為FeSO₄，故C正確；D、反應最終消耗22.4g鐵，物質的量＝22.4g÷56g/mol＝0.4mol，所有的鐵都在硫酸亞鐵中，根據硫酸根守恒可知，每份含硫酸0.4mol，所以硫酸的濃度是0.4mol÷0.1L＝4mol/l，故D錯誤，答案選D。
考點：考查金屬鐵與硝酸、硫酸反應的有關計算