Question

18．向 100mL 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量（相同狀況）隨鐵粉 質(zhì)量增加的變化如圖所示（已知硝酸只被還原為 NO 氣體）．下列分析或結(jié)果錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． OA 段產(chǎn)生的是 NO，BC 段產(chǎn)生氫氣，溶液中最終溶質(zhì)為 FeSO₄
• B． AB 段的反應(yīng)為 Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，
• C． 原混合酸中NO₃^-物質(zhì)的量為 0.3mol
• D． H₂SO₄ 濃度為 2.5 mol•L^-1

Answer 1

分析 由圖象可知，由于鐵過(guò)量，OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，硝酸全部起氧化劑作用，最終為硫酸亞鐵溶液，OA段消耗Fe為5.6g，根據(jù)OA段離子方程式計(jì)算原混合酸中NO₃^-物質(zhì)的量，最終消耗Fe為14g，則n（ FeSO₄）=n（Fe），由硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（ FeSO₄），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算c（H₂SO₄）．

解答 解：A．由圖象可知，由于鐵過(guò)量，OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，硝酸全部起氧化劑作用，最終為FeSO₄溶液，故A正確；
B．AB段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故B正確；
C．OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，OA段消耗Fe為5.6g，所以n（NO₃^-）=n（Fe）=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，故C錯(cuò)誤；
D．反應(yīng)消耗14g鐵，物質(zhì)的量為$\frac{14g}{56g/mol}$=0.25mol，則n（ FeSO₄）=n（Fe）=0.25mol，由硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（ FeSO₄）=0.25mol，則c（H₂SO₄）=$\frac{0.25mol}{0.1L}$=2.5mol/L，故D正確，
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題以圖象為載體，考查有關(guān)金屬和酸反應(yīng)的計(jì)算題，難度中等，關(guān)鍵根據(jù)圖象分析各段發(fā)生的反應(yīng)，注意與鐵的反應(yīng)中硝酸全部起氧化劑作用，