Question

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液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。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下图所示。下列分析或结果错误的是（    ）

A．原混合酸中NO₃^－物质的量浓度为2 mol/L

B．OA段产生的是NO，AB段的反应为

Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段产生氢气

C．第二份溶液中最终溶质为FeSO₄

D. H₂SO₄浓度为2.5 mol·L^－1

Answer

D

【解析】

试题分析：A、OA段发生反应为：Fe+NO3－+4H＋=Fe3＋+NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以n（NO3－）=2n（Fe）=2×11.2g/56g·mol－1=0.4mol，故A正确；

B、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B正确；

C、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C正确；

D、反应消耗22.4g铁，也就是22.4g/56g·mol－1=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，所以硫酸的浓度是4mol·L－1，故D错误．

故选D．

考点：本题以图象为载体，考查有关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。