Question

【題目】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（已知硝酸只能被還原為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HNO3物質的量濃度為1mol/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.原混合酸中H2SO4物質的量濃度為0.4mol/L

Answer 1

【答案】A
【解析】第一份加入銅粉，發生反應：3Cu＋8H＋＋2NO3-===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，Cu的物質的量是0.3 mol，則一份溶液中硝酸根是0.2 mol，所以總的硝酸根是0.4 mol，NO3－物質的量濃度為2 mol/L，A錯誤；OA段和BC段都有氣體生成，而AB段沒有氣體生成，整個過程發生的反應有Fe＋4H＋＋NO3-===Fe3+＋NO↑＋2H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋及Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，所以AB段發生反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ， OA段發生反應Fe＋4H＋＋NO3-===Fe3+＋NO↑＋2H2O，故BC段發生反應Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，B正確；最終的鐵以FeSO4的形式存在，C項正確；從圖像可以看出，完全反應時，反應消耗Fe的質量是22.4 g(0.4 mol)，硫酸根的物質的量也是0.4 mol(因為最終溶液中只有FeSO4)，溶液體積是100 mL，故濃度是4 mol·L－1。答案為AD。