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    精英家教网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右图所示．下列分
    析或结果错误的是（　　）
    A、OA段产生的是NO，AB段的反应为：Fe+2Fe3+═3Fe2+，BC段产生氢气B、原混合酸中NO3-物质的量为0.4 molC、第二份溶液中最终溶质为FeSO4D、取20mL原混合酸加水稀释至1L后溶液的pH=1
    分析：向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g，消耗0.3 mol铜，据得失电子守恒计算可得生成产0.2 molNO；
    向另一份中逐渐加入铁粉，铁粉先跟氧化性强的硝酸反应生成NO，由上图知道该反应消耗铁的量是0.2 mol，根据得失电子守恒，知道生成的NO也是0.2 mol，此时硝酸根已经反应完了，据氮守恒知道原硝酸的物质的量为0.4 mol，AB段的反应为Fe+2Fe3+═3Fe2+，BC段产生氢气，OA段产生NO，第二份溶液中最终溶质为FeSO4，OA段和BC段共消耗H+1.0 mol，原溶液稀释50倍pH不等于1．
    解答：解：A．铁先与硝酸反应，生成Fe3+和NO，之后铁与Fe3+离子反应生产Fe2+，反应为：Fe+2Fe3+═3Fe2+，最后是铁和硫酸反应生成氢气，故A正确；
    B．向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g，消耗0.3 mol铜，据得失电子守恒计算可得生成产0.2 molNO；向另一份中逐渐加入铁粉，铁粉先跟氧化性强的硝酸反应生成NO，由上图知道该反应消耗铁的量是0.2 mol，根据得失电子守恒，知道生成的NO也是0.2 mol，此时硝酸根已经反应完了，据氮守恒知道原硝酸的物质的量为0.4 mol，故B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，故C正确；
    D．OA段和BC段共消耗H+1.0 mol，原溶液稀释50倍pH不等于1，故D错误；
    故选：D．
    点评：本题综合考查硝酸的性质，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考常见题型，注意根据铁和硝酸反应的特点把握图象中各阶段的反应程度，判断溶液的成分，结合质量守恒计算该题，难度较大．
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌．同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾（ZnSO4?7H2O）．某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾．制备皓矾的实验流程如图所示．

    已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：Fe（OH）3：2.7-3.7Fe（OH）2：7.6-9.6  Zn（OH）2：5.7-8.0试回答下列问题：?
    （1）加入的试剂①，供选择使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等，最好选用
    20%的H2O2
    20%的H2O2
    ，其理由是
    将制氢废液中的Fe2+氧化成Fe3+，同时避免引入新的杂质
    将制氢废液中的Fe2+氧化成Fe3+，同时避免引入新的杂质
    ；
    （2）加入的试剂②，供选择使用的有：a、Zn粉，b、ZnO，c、Zn（OH）2，d、ZnCO3，e、ZnSO4等，可选用
    bcd
    bcd
    ；
    （3）从晶体1→晶体2，该过程的名称是
    重结晶
    重结晶
    ；
    （4）在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是
    为了冲洗掉晶体表面的杂质离子；防止晶体溶解，影响产率
    为了冲洗掉晶体表面的杂质离子；防止晶体溶解，影响产率
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?临沂三模）工业上利用某合金废料（含铁、铜、碳）为原料制备CuSO4和（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O（莫尔盐）的工艺流程如下：

    回答下列问题：
    （1）实验室用容量瓶配制一定物质的量浓度的稀硫酸，定容时若俯视刻度线，则会导致配制的溶液浓度
    偏大
    偏大
    （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
    （2）步骤②和步骤③中会产生同一种气体，生成该气体的离子方程式为：
    Fe+2H+=Fe2++H2↑
    Fe+2H+=Fe2++H2↑
    ．
    （3）用Cu和混酸（稀硫酸、稀硝酸）制备CuSO4溶液时，为得到纯净的CuSO4溶液，混酸中硫酸和硝酸的浓度之比最好为
    3：2
    3：2
    ．
    （4）浓度均为0.1mol?L-1的莫尔盐溶液和（NH4）2SO4溶液中，c（NH4+）前者大于后者，原因是
    莫尔盐溶液中Fe2+的水解显酸性，抑制了NH4+的水解
    莫尔盐溶液中Fe2+的水解显酸性，抑制了NH4+的水解
    ．
    （5）莫尔盐比绿矾（FeSO4?7H2O）更稳定，常用于定量分析．利用莫尔盐溶液可将酸性KMnO4还原为Mn2+，反应的离子方程式为：
    5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
    5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
    ．
    （6）某化学兴趣小组设计用如图所示装置制备（NH4）2SO4溶液．
    ①装置A圆底烧瓶中的固体试剂为
    生石灰或氢氧化钠、碱石灰等
    生石灰或氢氧化钠、碱石灰等
    （填试剂名称）．
    ②将装置B中两种液体分离开，所需的最主要的玻璃仪器为
    分液漏斗
    分液漏斗
    （填仪器名称）．
    ③装置C的作用为
    吸收尾气，防止氨气污染空气
    吸收尾气，防止氨气污染空气
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    已知硝酸铜溶液颜色为蓝色．某学校化学课外小组同学们在做铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验中，发现铜和浓硝酸反应后溶液为绿色且有红棕色气体产生，而铜和稀硝酸反应后溶液为蓝色，产生无色气体．为弄清反应后溶液颜色出现差异的原因，他们进行了实验探究．
    【实验】在两支试管中各放入一小块等质量的铜片，分别加入等体积的浓HN03（14mol/L）和稀HN03（4mol/L），立即用蘸有NaOH的棉花封住试管口．充分反应后铜均无剩余．
    （1）Cu与浓HNO3反应的离子方程式
     

    （2）用蘸有NaOH的棉花封住试管口的原因
     
    已知NO2与NaOH溶液反应中，其中NO2的还原产物是亚硝酸盐（NO2-）写出反应的化学反应式
     
    ，
    【提出假设】假设一、因为铜离子浓度大造成的．
    假设二、溶液呈绿色是因为铜与浓硝酸反应时产生的二氧化氮溶于过量浓硝酸，加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起，使溶液呈绿色．
    【设计实验方案，验证假设】
    （3）上述实验
     
    （“能”或“不能”）证明假设一不成立，原因
     

    （4）甲同学设计实验验证假设二，请帮他完成下表中内容（提示：NO3-在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）
       实验步骤  预期现象和结论
     ①取铜与浓硫酸反应所得的绿色溶液于试管中，多次震荡，静置
    ②取铜与稀硝酸反应所得的蓝色溶液通NO2气体
    ③
     
    		  溶液颜色由绿色转变为深蓝色，证明假设二成立
    蓝色溶液变成绿色，证明假设二成立

     
    【分析推理】
    （5）铜和稀硝酸反应后溶液为蓝色的原理
     
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    工业上利用某合金废料（含铁、铜、碳）为原料制备CuSO4和（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O（莫尔盐）的工艺流程如下：

    回答下列问题：
    （1）实验室用容量瓶配制一定物质的量浓度的稀硫酸，定容时若俯视刻度线，则会导致配制的溶液浓度______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
    （2）步骤②和步骤③中会产生同一种气体，生成该气体的离子方程式为：______．
    （3）用Cu和混酸（稀硫酸、稀硝酸）制备CuSO4溶液时，为得到纯净的CuSO4溶液，混酸中硫酸和硝酸的浓度之比最好为______．
    （4）浓度均为0.1mol?L-1的莫尔盐溶液和（NH4）2SO4溶液中，c（NH4+）前者大于后者，原因是______．
    （5）莫尔盐比绿矾（FeSO4?7H2O）更稳定，常用于定量分析．利用莫尔盐溶液可将酸性KMnO4还原为Mn2+，反应的离子方程式为：______．
    （6）某化学兴趣小组设计用如图所示装置制备（NH4）2SO4溶液．
    ①装置A圆底烧瓶中的固体试剂为______（填试剂名称）．
    ②将装置B中两种液体分离开，所需的最主要的玻璃仪器为______（填仪器名称）．
    ③装置C的作用为______．

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    科目：高中化学 来源：临沂三模 题型：问答题

    工业上利用某合金废料（含铁、铜、碳）为原料制备CuSO4和（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O（莫尔盐）的工艺流程如下：

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    回答下列问题：
    （1）实验室用容量瓶配制一定物质的量浓度的稀硫酸，定容时若俯视刻度线，则会导致配制的溶液浓度______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
    （2）步骤②和步骤③中会产生同一种气体，生成该气体的离子方程式为：______．
    （3）用Cu和混酸（稀硫酸、稀硝酸）制备CuSO4溶液时，为得到纯净的CuSO4溶液，混酸中硫酸和硝酸的浓度之比最好为______．
    （4）浓度均为0.1mol?L-1的莫尔盐溶液和（NH4）2SO4溶液中，c（NH4+）前者大于后者，原因是______．
    （5）莫尔盐比绿矾（FeSO4?7H2O）更稳定，常用于定量分析．利用莫尔盐溶液可将酸性KMnO4还原为Mn2+，反应的离子方程式为：______．
    （6）某化学兴趣小组设计用如图所示装置制备（NH4）2SO4溶液．
    ①装置A圆底烧瓶中的固体试剂为______（填试剂名称）．
    ②将装置B中两种液体分离开，所需的最主要的玻璃仪器为______（填仪器名称）．
    ③装置C的作用为______．

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