题目内容

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。 向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g。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下图所示。下列分析或结果错误的是(   )

A.原混合酸中NO3物质的量浓度为2 mol/L
B.OA段产生的是NO,AB段的反应为
Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生氢气
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D.H2SO4浓度为2.5 mol·L-1

D

解析试题分析: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)=2×11.2g/56g·mol-1=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22.4g/56g·mol-1=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,所以硫酸的浓度是4mol·L-1,故D错误.
故选D.
考点:本题以图象为载体,考查有关金属和酸反应的计算题,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。

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