Question

向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示（已知硝酸只被还原为NO气体）。下列分析错误的是（　　）

A.OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe^3＋=3Fe^2＋，BC段产生H₂

B.A点溶液中的溶质为Fe(NO₃)₃和H₂SO₄

C.原混合酸中NO₃^-物质的量为0.2 mol

D.原混合酸中H₂SO₄的物质的量浓度为2 mol·L^-1

Answer

B

【解析】

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↑；最终消耗22.4gFe，溶液中溶质为FeSO4，根据Fe元素守恒可以计算n(FeSO4)，进而计算硫酸的物质的量浓度。

A．根据分析可知，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↑，所以OA段产生的是NO，BC段产生H2，A选项正确；

B．A点时，NO3-被Fe全部还原为NO，因此溶液中不再含有NO3-，B选项错误；

C．OA段消耗11.2gFe，即0.2molFe，根据方程式Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O可知消耗的HNO3的物质的量为0.2mol，因此原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol，C选项正确；

D．最终消耗22.4gFe，即0.4molFe，最后溶液中溶质为FeSO4，根据Fe元素守恒可得n(FeSO4)=0.4mol，则n(H2SO4)=0.4mol，原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为，D选项正确；