题目内容
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．下列分析错误的是（ ）| A、AB段的反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+ |
| B、第二份溶液中最终溶质为FeSO4 |
| C、混合酸中NO3-物质的量为0.4mol |
| D、混合酸中H2SO4浓度为5mol?L-1 |
考点：化学方程式的有关计算
专题：计算题
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．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；
B．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；
C．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；
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．
A．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；
B．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；
C．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；
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．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A正确；
B．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B正确；
C．OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，故原混合液中n（NO3-）=2n（Fe）=2×
=0.4mol，故C正确；
D．第二份反应消耗22.4g铁，物质的量为
=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，所原混合酸中H2SO4物质的量为0.4 mol×2=0.8mol，原混合溶液中硫酸浓度为
=4mol/L，故D错误．
故选D．
B．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B正确；
C．OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，故原混合液中n（NO3-）=2n（Fe）=2×
| 11.2g |
| 56g/mol |
D．第二份反应消耗22.4g铁，物质的量为
| 22.4g |
| 56g/mol |
| 0.8mol |
| 0.2L |
故选D．
点评：本题以图象为载体考查金属和酸反应的有关计算，难度中等，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．
练习册系列答案
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