Question

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份，向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解铜19.2g（已知硝酸只被还原为NO气体）；向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁质量增加的变化如图所示．下列分析或结果错误的是（ ）

A．溶液中最终溶质为FeSO₄
B．OA段产生是NO，AB段反应为2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，BC段产生氢气
C．混合液中N0₃^-的物质的量为0.4mol
D．c（H₂S0₄）为5mol•L^-1

Answer

A、由图可知，铁先与硝酸反应，之后铁与铁离子反应生产亚铁离子，最后是铁和硫酸反应，铁单质全部转化为亚铁离子，没有显酸性的硝酸；
B、由图可知，铁先与硝酸反应，生成三价铁离子和一氧化氮，之后铁与铁离子反应生产亚铁离子，最后是铁和硫酸反应；
C、由图可知，OA段铁与硝酸反应生成三价铁离子和NO，消耗铁11.2g，物质的量为0.2mol，硝酸全部反应，氮元素全部在NO中，所以硝酸根的物质的量等于NO的物质的量，根据电子转移守恒计算NO的物质的量；
D、根据铁和硫酸的反应中铁的质量来确定所需硫酸的量，进而确定硫酸的浓度．
【解析】
A、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A正确；
B、铁先与硝酸反应，生成三价铁离子和一氧化氮，之后铁与铁离子反应生产亚铁离子，最后是铁和硫酸反应生成氢气，故B正确；
C、由图可知，OA段铁与硝酸反应生成三价铁离子和NO，消耗铁11.2g，物质的量为0.2mol，硝酸全部反应，氮元素全部在NO中，所以硝酸根的物质的量等于NO的物质的量，令生成NO的物质的量为xmol，电子转移守恒有，0.2mol×3=xmol×（5-3），解得x=0.2，所以原混合液中N03-的物质的量为0.4mol，故C正确；
D、反应消耗22.4g铁，也就是0.4mol时，溶液为硫酸亚铁溶液，根据硫酸根守恒可知，每份含硫酸0.4mol，硫酸浓度是=4mol/l，故D错误．
故选A．