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（已知硝酸只能被还原为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。下列分析或结果错误的是

A．原混合液中NO₃^-的物质的量为0.4mol

B．OA段产生是NO，AB段反应为2Fe³⁺+Fe = 3Fe²⁺，BC段产生氢气

C．溶液中最终溶质为FeSO₄

D．c(H₂SO₄)为5mol·L^－1

Answer

D

【解析】

试题分析：A、铜与混酸反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4 H2O，铜粉最多溶解19.2g，物质的量是19.2g/64g/mol=0.3mol，则硝酸全部做氧化剂，需要硝酸根离子的物质的量是0.2mol，所以原混合液中NO3-的物质的量为0.4mol，正确；B、在稀硝酸与稀硫酸的混合液中，加入铁粉，铁先与硝酸发生氧化还原反应，所以OA段产生是NO，硝酸根全部消耗完后，再加铁粉，由于铁离子的氧化性大于氢离子，此时AB段气体的量不变，所以此时发生的反应2Fe3++Fe = 3Fe2+，继续加入铁粉，则铁粉与氢离子反应生成氢气，正确；C、硝酸根全部被还原为NO，所以最终的溶液是硫酸亚铁溶液，正确；D、根据图像可知，加入22.4g铁粉时，气体不再增加，说明反应完全，生成硫酸亚铁的物质的量是22.4g/56g/mol=0.4mol，所以硫酸的物质的量浓度为0.4mol/0.1L=4mol/L，错误，答案选D。

考点：考查对图像的分析，金属与混酸的反应计算