Question

12．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成甲、乙兩份．向甲中逐漸加入銅粉，最多能溶解9.6g．向乙中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量的變化如圖所示（已知：Fe+4HNO₃（�。�=Fe（NO₃）+NO↑+2H₂O），下列分析結(jié)果不正確的是（　�。�

• A． 原混合溶液中NO${\;}_{3}^{-}$的物質(zhì)的量的濃度為4mol/L
• B． AB段的反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺
• C． C點(diǎn)時(shí)，乙中溶質(zhì)為FeSO₄
• D． 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，OA，OB段產(chǎn)生的氣體總體積約為4.48L

Answer 1

分析 由圖象可知，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↑；
A．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)的量計(jì)算每一份溶液中NO₃^-的物質(zhì)的量，每份溶液體積為100mL，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算；
B．根據(jù)分析進(jìn)行判斷；
C．BC段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，則溶質(zhì)為硫酸亞鐵；
D．OA段生成NO，BC段生成氫氣，結(jié)合方程式計(jì)算．

解答 解：由圖象可知，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↑，
A．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，每份溶液中n（NO₃^-）=n（Fe）=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，每份溶液的體積為100mL，則原溶液中硝酸根離子的濃度為$\frac{0.1mol}{0.11L}$=1mol/L，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)分析可知，AB段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故B正確；
C．BC段發(fā)生反應(yīng)為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，則C點(diǎn)時(shí)鐵離子完全轉(zhuǎn)化成亞鐵離子，乙中溶質(zhì)為FeSO₄，故C正確；
D．OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，由方程式可知，生成的n（NO）=n（Fe）=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，BC段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，由方程式可知生成的n（H₂）=n（Fe）=0.1mol，故整個(gè)過(guò)程中生成氣體為（0.1mol+0.1mol）×22.4L/mol=4.48L，故D正確；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題以化學(xué)反應(yīng)圖象為載體，考查混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，關(guān)鍵根據(jù)圖象分析各段發(fā)生的反應(yīng)，注意該題中與鐵的反應(yīng)的硝酸全部起氧化劑作用．