题目内容

3．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份，向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g（已知硝酸只能被还原为NO气体）．向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示．下列分析或结果错误的是（　　）
A．原混合液中NO3-的物质的量为0.4 mol
B．OA段产生是NO，AB段反应为2Fe3++Fe=3Fe2+，BC段产生氢气
C．溶液中最终溶质为FeSO4
D．c（H2SO4）为5 mol•L-1

分析 由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑．
A．OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，根据铁的物质的量结合离子方程式计算；
B．铁先与硝酸反应生成一氧化氮与铁离子，之后铁与铁离子反应生产亚铁离子，最后是铁和硫酸反应；
C．铁先与硝酸反应，之后铁与铁离子反应生产亚铁离子，最后是铁和硫酸反应，铁单质全部转化为亚铁离子，硝酸全部起氧化剂作用，没有显酸性的硝酸；
D．根据铁和硫酸的反应中铁的质量来确定所需硫酸的量，进而确定硫酸的浓度．

解答 解：A．OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以n（NO3-）=2n（Fe）=2×$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.4mol，故A正确；
B．由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，故B正确；
C．硝酸全部被还原，没有显酸性的硝酸，因为溶液中有硫酸根，并且铁单质全部转化为亚铁离子，所以溶液中最终溶质为FeSO4，故C正确；
D．反应消耗22.4g铁，也就是$\frac{22.4g}{56g/mol}$=0.4mol，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.4mol，所以硫酸的浓度为：$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/l，故D错误；
故选D．

点评 本题以图象为载体，考查有关金属和酸反应的计算题，题目难度较大，关键根据图象分析各段发生的反应，注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．

练习册系列答案
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为了得到较多、较纯的Sb2O3，操作时要将SbCl3徐徐加入大量水中，反应后期还要加入少量氨水，试利用平衡移动原理说明这两项操作的作用．
14．元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是b．
a．原子半径和离子半径均减小
b．金属性减弱，非金属性增强
c．氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
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（2）氧化性最弱的简单阳离子的结构示意图是．
（3）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料．由粗硅制纯硅过程如下：
  Si（粗）$→_{460℃}^{Cl_{2}}$SiCl4$\stackrel{蒸馏}{→}$SiCl4（纯）$→_{1100℃}^{H_{2}}$Si（纯）
在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式2H2（g）+SiCl4（g）$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Si（s）+4HCl（g）△H=+0.025akJ•mol-1．
（4）Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为2S2-+O2+2H2O=2S↓+4OH-（用离子方程式表示）．
（5）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g） 平衡常数为K1
2NO（g）+O2（g）?2NO2（g） 平衡常数为K2
则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的平衡常数为K3=$\sqrt{\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}}$（用K1、K2来表达）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是bc．
a．体系压强保持不变               
b．混合气体颜色保持不变
c．SO2和NO的体积比保持不变    
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11．姜黄素具有抗突变和预防肿瘤的作用，其合成路线如图1：

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18．室温下，用含 0.2mol NaOH的溶液恰好吸收0.2mol NO2后所得溶液为1L，反应的化学方程式为2NO2+2NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O．对反应后的溶液，下列说法正确的是[已知：Ka（HNO2）=7.1×10-4、Ka（CH3COOH）=1.7×10-5]（　　）
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12．下列物质属于同分异构体的是B和D，属同一种物质的是A和C，属同系物的是A（或C）和D．
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