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曲线如图所示。下列分析错误的是（    ）

A.AB段的反应为Fe＋2Fe^3＋=3Fe^2＋

B.第二份溶液中最终溶质为FeSO₄

C.混合酸中NO物质的量为0.4 mol

D.混合酸中H₂SO₄浓度为5 mol·L^－1

Answer

D

【解析】

n(Cu)==0.3mol，Cu与混合酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，则每份混合酸中H+、NO3-物质的量至少为0.8mol、0.2mol；

A、由图象可知，OA段随着铁粉的增多产生的气体增多，AB段消耗铁粉但不产生气体，则OA段发生的反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生的反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，A正确；

B、BC段加入铁粉又产生气体，则BC段发生的反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故OA段NO3-全部被还原，因为溶液中有硫酸根，并且铁单质最终全部转化为Fe2+，所以溶液中最终溶质为FeSO4，B正确；

C、根据A和B的分析，OA段发生的反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，消耗Fe的质量为11.2g，则每份混合酸中n(NO3-)=n(Fe)=＝0.2mol，所以原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol×2=0.4mol，C正确；

D、反应最终消耗22.4g铁，n(Fe)＝＝0.4mol，最终溶质为硫酸亚铁，根据硫酸根守恒可知，每份含硫酸0.4mol，所以硫酸的浓度是＝4.0mol/L，D错误；

答案选D。