Question

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，最多能溶解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。下列分析或结果错误的是

A．原混合酸中NO₃^－物质的量为0.2 mol

B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺， BC段产生氢气

C．第二份溶液中最终溶质为FeSO₄

D. H₂SO₄浓度为2.5 mol·L^－1

Answer

D

【解析】铜是0.3mol，失去0.6mol电子，根据得失电子守恒可知，每份溶液中最多含有0.2mol硝酸，A正确。向混酸中加入铁粉，铁粉首先被硝酸氧化生成铁离子，当硝酸被完全消耗之后，继续加入铁粉，铁粉将还原铁离子，生成亚铁离子，当铁离子被完全消耗后，再加入铁粉，铁粉将还原溶液中的氢离子，生成氢气。应该的方程式为Fe＋4H＋＋NO3－=Fe3＋＋2H2O＋NO↑、2 Fe3＋＋Fe=3Fe2＋、Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，所以BC正确。由图像可知生成的硫酸亚铁是0.4mol，根据原子守恒可知每份溶液中含有的硫酸是0.4mol，所以其浓度是4.0 mol·L－1。答案是D。