题目内容
【题目】某稀硫酸和稀硝酸的混合液25mL,向其中逐渐加入铁粉,产生气体的物质的量随铁粉质量增加的变化如图所示(硝酸的还原产物为NO,忽略反应中的溶液体积变化)。下列有关说法错误的是( )
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A.OA段产生的气体是NO,AB段发生的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生的气体是H2
B.由此推断该条件下,氧化性:NO3-强于Fe3+
C.OA段与BC段产生的气体的体积比为1:1
D.C点溶质的物质的量浓度为10 mol·L-1
【答案】C
【解析】
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↑;最终消耗14.0gFe,溶液中溶质为FeSO4,根据Fe元素守恒可以计算n(FeSO4),再根据硫酸根守恒计算每一份溶液中n(H2SO4),进而计算硫酸的物质的量浓度。
A. 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. 由图象可知,OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe先和NO3-反应,再和Fe3+反应,说明氧化性:NO3-强于Fe3+,故B正确;
C. OA段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,消耗
=0.1molFe,产生0.1molNO;BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,消耗
=0.1molFe,产生0.1molH2,选项没有说明两种气体同温同压下,不能判断体积比,故C错误;
D. 最终消耗14.0gFe,溶液中溶质为FeSO4,n(FeSO4)= n(Fe)=
=0.25mol,物质的量浓度为
=10mol/L,故D正确;
故选C。