Question

19．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，產生氣體的最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． H₂SO₄濃度為5mol•L^-1
• B． 第二份溶液中最終溶質為FeSO₄
• C． 每份混合酸中NO₃^-物質的量為0.2mol
• D． OA段產生的是NO，AB段的反應為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段產生氫氣

Answer 1

分析 由圖象可知，由于鐵過量，OA段發(fā)生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生反應為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發(fā)生反應為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
消耗22.4g Fe時，此時溶液中溶質為FeSO₄，根據守恒可知n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe），進而計算硫酸的濃度．

解答 解：A．消耗22.4g Fe時，此時溶液中溶質為FeSO₄，根據守恒可知n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe）=$\frac{22.4g}{56g/mol}$=0.4mol，故c（H₂SO₄）=$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/L，故A錯誤；
B．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B正確；
C．OA段發(fā)生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，所以每份中n（NO₃^-）=n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，故C正確；
D．由圖象可知，由于鐵過量，OA段發(fā)生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生反應為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發(fā)生反應為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，故D正確；
故選A．

點評 本題以化學反應圖象為載體，考查有關金屬和酸反應的計算題，難度中等，關鍵根據圖象分析各段發(fā)生的反應，注意與鐵的反應中硝酸全部起氧化劑作用，注意利用守恒思想解答．