Question

【題目】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份．向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2g（已知硝酸只被還原為NO氣體）．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圖所示．下列分析或結果錯誤的是（ ）
A.混合酸中NO3﹣物質的量為0.2mol
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4molL﹣1

Answer 1

【答案】A
【解析】解：A、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n（NO3﹣）=2n（Fe）=2× =0.4mol，故A錯誤； 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、反應消耗22.4g鐵，也就是 =0.4mol，所有的鐵都在硫酸亞鐵中，根據硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.4mol，所以硫酸的濃度是4mol/l，故D正確．
故選A．
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↑．
A、OA段發生反應為：Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化劑作用，根據鐵的物質的量結合離子方程式計算；
B、鐵先與硝酸反應生成一氧化氮與鐵離子，之后鐵與鐵離子反應生產亞鐵離子，最后是鐵和硫酸反應；
C、鐵先與硝酸反應，之后鐵與鐵離子反應生產亞鐵離子，最后是鐵和硫酸反應，鐵單質全部轉化為亞鐵離子，硝酸全部起氧化劑作用，沒有顯酸性的硝酸；
D、根據鐵和硫酸的反應中鐵的質量來確定所需硫酸的量，進而確定硫酸的濃度．