题目内容

常温下,在某200 mL的稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐量地加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。(设硝酸只被还原为NO气体, Fe的相对原子质量为56)。下列有关分析错误的是

A.原混合酸中NO3的物质的量为0.2 mol
B.原混合酸中H2SO4物质的量浓度为2mol/L
C.OA段与BC段反应中电子转移的物质的量之比为2:1
D.取20mL原混合酸加水稀释至1L后溶液的pH=1

C

解析试题分析:硝酸是氧化性酸,因此首先与铁反应,即OA段表示铁与硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+4H+NO3=Fe3+2H2O+NO↑。当NO3完全被还原后继续介入铁粉,铁离子开始氧化铁粉,即AB段的离子方程式为Fe+2Fe3=3Fe2。最后加入铁粉氢离子与铁发生置换反应生成氢气,即BC段反应的离子方程式为Fe+2H=F2+H2↑,据此可以判断。A、碘A时溶液中的NO3尾气被还原为NO,此时消耗铁的质量是11.2g,物质的量=11.2g÷56g/mol=0.2mol,则根据方程式可知消耗NO3的物质的量是0.2mol,所以原混合酸中NO3的物质的量为0.2 mol,故A正确;B、最终消耗铁的质量是22.4g,物质的量=22.4g÷56g/mol=0.4mol。因此最终生成硫酸亚铁的物质的量是0.4mol。则根据原子守恒可知,硫酸的物质的量是0.4mol,则硫酸的浓度=0.4mol÷0.2L=2.0mol/L,B正确;C、OA段消耗0.2mol铁,转移0.2mol×3=0.6mol电子。BC阶段消耗铁的质量是22.4g-16.8g=5.6g,物质的量是0.1mol,则转移0.1mol×2=0.2mol电子。所以OA段与BC段反应中电子转移的物质的量之比为3:1,故C错误;D、原混合酸硝酸和硫酸的物质的量分别是0.2mol和0.4mol,其中氢离子的物质的量是0.2mol+0.4mol×2=1.0mol,则氢离子的浓度=1.0mol/L÷0.2L=5mol/L。所以取20mL原混合酸加水稀释至1L后溶液中氢离子的浓度=×5mol/L=0.1mol/L,则溶液的pH=1,故D正确,答案选C。
考点:考查铁与硝酸和硫酸混合液反应的有关计算以及图像分析与判断

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网