Question

8．向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量的變化如圖所示（已知硝酸只被還原為NO氣體）．下列分析錯誤的是（　�。�

• A． OA段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段產(chǎn)生H₂
• B． A點溶液中的溶質(zhì)為Fe（NO₃）₃和H₂SO₄
• C． 原混合酸中NO₃^-物質(zhì)的量為0.2mol
• D． 原混合酸中H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為2mol•L^-1

Answer 1

分析 A、由圖象可知，由于鐵過量，OA段發(fā)生反應(yīng)為Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生反應(yīng)為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發(fā)生反應(yīng)為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
B、A點溶液中的溶質(zhì)為Fe₂（SO₄）₃和H₂SO₄；
B、OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，根據(jù)鐵的物質(zhì)的量結(jié)合離子方程式計算；
D、根據(jù)鐵和硫酸的反應(yīng)中鐵的質(zhì)量來確定所需硫酸的量，進而確定硫酸的濃度；

解答 解：A、由圖象可知，由于鐵過量，OA段發(fā)生反應(yīng)為Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生反應(yīng)為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段發(fā)生反應(yīng)為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，所以O(shè)A段產(chǎn)生的是NO，AB段的反應(yīng)為Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段產(chǎn)生H₂，故A正確；
B、A點溶液中的溶質(zhì)為Fe₂（SO₄）₃和H₂SO₄，而不是Fe（NO₃）₃和H₂SO₄，故B錯誤；
C、OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，硝酸全部起氧化劑作用，故原混合液中n（NO₃^-）=n（Fe）=$\frac{11.2g}{56g/mol}$=0.2mol，故C正確；
D、消耗22.4g鐵，物質(zhì)的量為$\frac{22.4g}{56g/mol}$=0.4mol，所有的鐵都在硫酸亞鐵中，根據(jù)硫酸根守恒，含硫酸0.4mol，所原混合酸中H₂SO₄物質(zhì)的量為0.4 mol，混合酸中硫酸物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.4mol}{0.2L}$=2mol/L，故D正確；
故選B．

點評 本題以圖象為載體，考查有關(guān)金屬和酸反應(yīng)的計算題，難度較大，關(guān)鍵根據(jù)圖象分析各段發(fā)生的反應(yīng)，注意與鐵的反應(yīng)中硝酸全部起氧化劑作用．