题目内容
【题目】现有某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,将其平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g铜粉;向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量的变化关系如图所示(假设硝酸的还原产物为NO气体)。
下列分析或结果正确的是( )
A. 原混合溶液中NO3 -的物质的量为0.3 mol
B. OA段产生的是NO
C. BC段产生NO
D. 原混合溶液中H2SO4的浓度为1.25 mol/L
【答案】B
【解析】
A.根据图象可知,由于铁过量,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部起氧化剂作用,所以每份混合酸中n(NO3-)=n(Fe)==0.1mol,所以原混合酸中NO3-物质的量为0.1mol×2=0.2mol,故A错误;
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.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C错误;
D.反应最终消耗14.0g铁,物质的量=14.0g÷56g/mol=0.25mol,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根守恒可知,每份含硫酸0.25mol,所以硫酸的浓度是0.25mol÷0.1L=2.5mol/L,故D错误。
故选B。
【题目】已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,某学习小组按如图装置展开探究:
取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热;装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_______;检查图中连通装置A、B气密性的方法是___。
(2)加入浓硫酸之前先通入N2一段时间,其目的是___________;排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是____________;若用NaOH溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为______________。
(3)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加):
假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应
假设2:______________
假设3:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3-能氧化SO2
(4)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤(简述操作过程) | 预期现象和结论 |
①测1.0 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液的pH ② ____________________ ③ ____________________ ④ ___________________ | ____________________ |