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l9.2g(已知硝酸只被還原為NO氣體，下同)。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。下列說法正確的是(　　)

A. c點時，溶液中的溶質為Fe2(SO4)3

B. ab段發生反應的離子方程式為：Fe+Fe3+=2Fe2+

C. 原混和酸中稀硝酸的物質的量濃度為0.4mol/L

D. 原混和酸中稀硫酸的物質的量濃度為4mol/L

Answer 1

【答案】D

【解析】

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↑．由此分析解答。

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.根據上面分析可知：c點是溶質為硫酸亞鐵，不是硫酸鐵，A錯誤；

B.ab段發生反應為：Fe+2Fe3+=3Fe2+，B錯誤；

C.oa段發生反應為：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化劑作用，則原混合液中n(NO3-)=2n(Fe)=2×=0.4mol，混合酸中HNO3物質的量濃度c(HNO3)==2mol/L，C錯誤；

D.反應消耗22.4g鐵的物質的量n(Fe)=22.4g÷56g/mol= 0.4mol，根據Fe元素守恒可知n(FeSO4)=0.4mol再根據S元素守恒，每份含硫酸的物質的量是0.4mol，所以c(H2SO4)=0.4mol÷0.1L= 4mol/L，故D正確；

故合理選項是D。