Question

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成兩份．向其中一份中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6g．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圖所示（已知硝酸只被還原為NO氣體）．下列分析或結果正確的是（　　）

• A、原混合酸中HNO₃的物質的量為0.1 mol
• B、OA段產生的是氫氣，BC段產生NO
• C、AB段的反應為Fe+2Fe（NO₃）₃═3 Fe（NO₃）₂
• D、H₂SO₄濃度為2.5 mol?L^-1

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：由圖象可知，由于鐵過量，OA段發生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發生反應為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發生反應為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
A．OA段發生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，根據鐵的物質的量結合離子方程式計算；
B．OA段產生NO，BC段生成氫氣；
C．OA段中硝酸根全部被還原，AB段為Fe與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵；
D．加入Fe粉14gL時，完全反應，此時溶液中溶質為FeSO₄，根據守恒可知n（FeSO₄）=n（H₂SO₄），進而確定硫酸的濃度．

解答： 解：A．OA段發生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，每份溶液中n（NO₃^-）=n（Fe），所以原混合酸中n（HNO₃）=2n（Fe）=2×

5.6g

56g/mol

=0.2mol，故A錯誤；
B．由圖象可知，由于鐵過量，OA段發生反應為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發生反應為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發生反應為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，故B錯誤；
C．OA段中硝酸根全部被還原，AB段為Fe與硫酸鐵反應生成硫酸亞鐵，反應為Fe+Fe₂（SO₄）₃═3 FeSO₄，故C錯誤；
D．加入Fe粉14時，完全反應，此時溶液中溶質為FeSO₄，反應消耗鐵的物質的量=

14g

56g/mol

=0.25mol，根據守恒可知n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe）=0.25mol，所以硫酸的濃度是

0.25mol

0.1L

=2.5mol/L，故D正確，
故選D．

點評：本題以化學反應圖象為載體，考查有關金屬和酸反應的計算，難度中等，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，A選項為易錯點，學生容易按每一份計算解答．