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下图所示。 下列分析或结果正确的是

A．每份溶液中 NO^—₃ 物质的量为 0．4 mol

B．原溶液中 H₂SO₄ 浓度为 2．5mol·L^-1

C．第一份溶液中最终溶质为 CuSO₄和 Cu（NO₃）₂

D．OA段产生的是NO，AB段的反应为

FE+2FE³⁺＝3FE²⁺，BC段产生氢气

Answer

D

【解析】

试题分析：A、根据图像可知OA段发生反应为：FE+NO3-+4H+＝FE3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，故原混合液中n（NO3-）＝2n（FE）＝2×＝0.4mol，因此混合酸中HNO3物质的量浓度为0.4mol÷0.2L＝0.2mol/L，A不正确；B、第二份反应消耗22.4g铁，物质的量为22.4g÷56g/mol＝0.4mol。所有的铁元素都在硫酸亚铁中，根据硫酸根守恒可知，每份含硫酸0.4mol，所原混合酸中H2SO4物质的量为0.4mol×2＝0.8mol，浓度是0.8mol÷0.2L＝4.0mol/L，B不正确；C、19.2g铜的物质的量是19.2g÷64g/mol＝0.3mol，最终的溶质是0.3mol硫酸铜，没有硝酸铜，C错误；D、由图象可知，OA段发生反应为：FE+NO3-+4H+＝FE3++NO↑+2H2O。由于铁过量，AB段发生反应为：FE+2FE3+＝3FE2+，BC段发生反应为：FE+2H+＝FE2++H2↑，D正确，答案选D。

【考点定位】本题主要是考查有关混合物反应的计算

【名师点晴】铁与稀HNO3反应的关键：

一是明确哪种物质过量，二是根据两种物质的量分析讨论判断，根据反应方程式：

HNO3过量：FE＋4HNO3＝FE（NO3）3＋NO↑＋2H2O

FE过量时：FE＋2FE（NO3）3＝3FE（NO3）2

两者相加得总方程式：3FE＋8HNO3＝3FE（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，可以用数轴表示：