Question

【题目】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l9.2g(已知硝酸只被还原为NO气体，下同)。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。下列说法正确的是(　　)

A. c点时，溶液中的溶质为Fe2(SO4)3

B. ab段发生反应的离子方程式为：Fe+Fe3+=2Fe2+

C. 原混和酸中稀硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L

D. 原混和酸中稀硫酸的物质的量浓度为4mol/L

Answer 1

【答案】D

【解析】

由图象可知，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↑．由此分析解答。

由图象可知，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↑。

A.根据上面分析可知：c点是溶质为硫酸亚铁，不是硫酸铁，A错误；

B.ab段发生反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，B错误；

C.oa段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，则原混合液中n(NO3-)=2n(Fe)=2×=0.4mol，混合酸中HNO3物质的量浓度c(HNO3)==2mol/L，C错误；

D.反应消耗22.4g铁的物质的量n(Fe)=22.4g÷56g/mol= 0.4mol，根据Fe元素守恒可知n(FeSO4)=0.4mol再根据S元素守恒，每份含硫酸的物质的量是0.4mol，所以c(H2SO4)=0.4mol÷0.1L= 4mol/L，故D正确；

故合理选项是D。