Question

【题目】现有某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，将其平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g铜粉；向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化关系如图所示(假设硝酸的还原产物为NO气体)。下列分析或结果正确的是

A. 原混合溶液中NO3-的物质的量为0.2 mol

B. OA段产生的是氢气

C. BC段产生NO

D. 原混合溶液中H2SO4的浓度为1.25mol/L

Answer 1

【答案】A

【解析】

铁粉既能和稀硝酸反应也能和稀硫酸反应，硝酸的氧化性比硫酸强，所以硝酸先发生反应。由图象可知在铁过量时， 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↑。据此解答。

A．OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，每一份溶液中n(NO3-)=n(Fe)，所以原混合酸中n(HNO3)=2n(Fe)=2×，A正确；

B．OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，可见OA产生的气体是NO，不是氢气，B错误；

C.在BC段发生反应为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，可见BC段产生的气体是H2，C错误；

D．根据图像可知：当加入Fe粉14g时，气体飞物质的量不再增加，此时溶液中溶质为FeSO4，此时反应消耗铁的物质的量n(Fe)==0.25mol，根据元素原子守恒可知n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)=0.25mol，故硫酸的浓度是c(H2SO4)==2.5mol/L，由于溶液有均一性，溶液的浓度与体积无关，所以原混合溶液中H2SO4的浓度为2.5mol/L，D错误；

故合理选项是D。