Question

【题目】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶19.2 g(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下图所示。下列分析或结果不正确的是(　　)

A.图中，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，溶液中溶质最终为硫酸亚铁

B.原溶液中硫酸浓度为2.5 mol·L－1

C.原混合溶液中硝酸根离子的物质的量为0.2 mol

D.图中，OA段产生的气体是一氧化氮，BC段产生的气体是氢气

Answer 1

【答案】BC

【解析】

由题意可知金属铜的物质的量为＝0.3mol，由铜和硝酸反应的方程式3Cu＋8H＋＋2NO3—=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，溶液中硝酸根离子的物质的量＝0.3mol×＝0.2mol；由图可知OA段发生的反应为：Fe＋4H＋＋NO3—=Fe3＋＋NO↑＋2H2O， AB段发生的反应为：2Fe3＋＋Fe=Fe2＋，BC段发生的反应为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。

A项、由图可知，OA段为铁与溶液中硝酸根反应、AB段为铁离子与铁反应、BC段为氢离子与铁反应，溶液中硝酸根全部转化为NO，最终得到硫酸亚铁溶液，故A正确；

B项、由图可知溶液中亚铁离子的物质的量为=0.4mol，由电荷守恒可知，溶液中硫酸根的物质的量为0.4mol，则原溶液中硫酸浓度为=4mol/L，故B错误；

C项、金属铜的物质的量为＝0.3mol，由铜和硝酸反应的方程式3Cu＋8H＋＋2NO3—=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，溶液中硝酸根离子的物质的量＝0.3mol×＝0.2mol，则原溶液硝酸根离子的物质的量为0.2 mol×2=0.4mol，故C错误；

D项、由图可知OA段发生的反应为：Fe＋4H＋＋NO3—=Fe3＋＋NO↑＋2H2O， AB段发生的反应为：2Fe3＋＋Fe=Fe2＋，BC段发生的反应为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，则OA段产生的气体是一氧化氮，BC段产生的气体是氢气，故D正确；

故选BC。