Question

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。 向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2 g。向另一份中逐漸 加入鐵粉，產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化如下圖所示。下列分析或結果錯誤的是（   ）

A．原混合酸中NO3－物質的量濃度為2 mol/L

B．OA段產生的是NO，AB段的反應為 Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段產生氫氣

C．第二份溶液中最終溶質為FeSO4

D．H2SO4濃度為2.5 mol·L－1

Answer 1

D

解析試題分析：A、OA段發生反應為：Fe+NO₃^－+4H^＋=Fe^3＋+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，所以n（NO₃^－）=2n（Fe）=2×11.2g/56g·mol^－1=0.4mol，故A正確；
B、由圖象可知，由于鐵過量，OA段發生反應為：Fe+NO₃^－+4H^＋=Fe^3＋+NO↑+2H₂O，AB段發生反應為：Fe+2Fe^3＋=3Fe^2＋，BC段發生反應為：Fe+2H^＋=Fe^2＋+H₂↑，故B正確；
C、硝酸全部被還原，沒有顯酸性的硝酸，因為溶液中有硫酸根，并且鐵單質全部轉化為亞鐵離子，所以溶液中最終溶質為FeSO₄，故C正確；
D、反應消耗22.4g鐵，也就是22.4g/56g·mol^－1=0.4mol，所有的鐵都在硫酸亞鐵中，根據硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.4mol，所以硫酸的濃度是4mol·L^－1，故D錯誤．
故選D．
考點：本題以圖象為載體，考查有關金屬和酸反應的計算題，難度較大，關鍵根據圖象分析各段發生的反應，注意與鐵的反應中硝酸全部起氧化劑作用。