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0.4mol

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

C．第二份溶液中最终溶质为FeSO₄

D．H₂SO₄浓度为5 mol·L^－1

Answer

D

【解析】

试题分析：A．OA段发生反应为：Fe+NO3- +4H+ =Fe3+ +NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以n(NO3-)=2n（Fe）=2×(11.2g÷56g/mol)=0.4mol，正确；B．由图像可知，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↑，正确；C．硝酸全部被还原，没有显酸性的硝酸，因为溶液中有硫酸根，并且铁单质全部转化为亚铁离子，所以溶液中最终溶质为FeSO4，正确；D．反应消耗22.4g铁，也就是22.4g÷56g/mol=0.4mol，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据硫酸根守恒，所以每份含硫酸0.4mol，所以硫酸的浓度是c=0.4mol÷0.1L=4mol/l，错误。

考点：考查图像方法在金属和酸反应的计算的应用的知识。