题目内容
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(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。下列分析或结果不正确的是( )
A．混合酸中HNO3物质的量浓度为2 mol·L－1
B．原混合酸中H2SO4物质的量为0.4 mol
C．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，
BC段产生氢气
D．第二份溶液中最终溶质为FeSO4
【知识点】金属的性质 硝酸的性质 C3 D4
【答案解析】B 解析：A、OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+═Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，故原混合液中n（NO3-）=2n（Fe）=2×11.2/56=0.4mol,混合酸中HNO3物质的量浓度为0.4mol÷0.2L=2mol/L，故A正确；B、第二份反应消耗22.4g铁，物质的量为22.4g÷56g/mol=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，故B错误；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正确；D、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D正确。
故答案选B
【思路点拨】本题考查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．
每课必练系列答案
新型材料纳米级铁粉与普通铁粉具有不同的性质。已知：在不同温度下，纳米级铁粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时，生成FeO；高于570℃时，生成Fe3O4。
（1）写出温度低于570℃时反应的化学方程式 。
（2）中学教材中用右图所示实验装置，完成铁粉与水蒸气反应的演示实验。实验中使用肥皂液的作用是
。
（3）如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精灯及其必要的仪器和物品，请在答题卷的方框中画出你设计的实验装置示意图发生该反应并有氢气的收集装置图（包括反应时容器中的物质）。
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说明：①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。
水槽：
试管：
蒸发皿：
玻璃导管：
或
（但应标示出在液面上或液面下）
②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等，在示意图中不必画出。如需加热，在需加热的仪器下方，标以“△”表示。
（4）乙同学为了探究实验后的固体产物是否存在Fe3O4（假定铁全部反应完全）设计下列实验方案：
①取固体样品m1 g，溶于足量的稀盐酸；
②向①反应后的溶液X中加入足量H2O2的和氨水，充分反应后，过滤、洗涤、干燥；
③将②中所得固体进行灼烧，得到红棕色固体m2 g。
溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为 ；m1与m2符合 关系时，才能确定固体样品中一定只存在Fe3O4。
