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(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下圖所示。下列分析或結果錯誤的是(    )

A．H2SO4濃度為2.5 mol·L－1

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．混合酸中NO3－物質的量為0.4mol

Answer 1

A

解析試題分析：A、根據圖像可知OA段發生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺＝Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，故原混合液中n(NO₃^-)＝2n(Fe)＝2×＝0.4mol，因此混合酸中HNO₃物質的量0.4mol，故D正確；第二份反應消耗22.4g鐵，物質的量為22.4g÷56g/mol＝0.4mol。所有的鐵元素都在硫酸亞鐵中，根據硫酸根守恒可知，每份含硫酸0.4mol，所原混合酸中H₂SO₄物質的量為0.4mol×2＝0.8mol，濃度為4mol/L，A不正確；C、由圖象可知，OA段發生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺＝Fe³⁺+NO↑+2H₂O。由于鐵過量，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；酸全部被還原，鐵元素全部以硫酸亞鐵的形式存在于溶液中，所以溶液中最終溶質為FeSO₄，故C正確，答案選A。
考點：考查鐵與硝酸、硫酸混合液反應的有關計算