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，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示．下列分析或结果错误的是（  ）

A．混合酸中NO₃^-物质的量为2mol•L^-1

B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段产生氢气

C．第二份溶液中最终溶质为FeSO₄

D．混合酸中H₂SO₄ 的物质的量的浓度为2.5mol

Answer

D

【解析】

试题分析：根据图像可知Fe过量，在OA段发生反应Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O；所以原溶液中含有HNO3的物质的量是2×11.2g÷56g/mol=0.4mol,故硝酸的浓度是c(HNO3)= 0.4mol÷0.2L=2mol/L,正确；B．OA段发生反应Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，产生的是NO，在AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，在BC段发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑，产生了氢气，正确；C．第二份溶液中由于Fe足量，因此最终溶质为FeSO4，正确；D.根据图像可知在第二份溶液中最多消耗Fe的质量是22.4g,则n(Fe)=22.4g÷ 56g/mol=0.4mol,所有的Fe元素都以FeSO4存在于溶液中，所以根据元素原子守恒可知n(H2SO4) =n(Fe)=0.4mol，则在原混合酸中含有硫酸的物质的量是2×0.4mol=0.8mol，错误。

考点：考查图像法在表示金属与酸反应的计算中的应用的知识。