Question

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两等份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(己知硝酸只被还原为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. OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，BC段产生氢气

B. 原混合酸中NO₃^-物质的量为0.4 mol

C. 第二份溶液中最终溶质为FeSO₄

D. 取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后溶液c(H⁺) =0.1mol • L^-l

Answer

D

【解析】A、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正确；B、OA段发生反应为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以每份中n（NO3-）=n（Fe）=11.2g÷56g/mol=0.2mol，因此原混合酸中NO3-物质的量为0.4mol，B正确；C、消耗22.4g Fe时，此时溶液中溶质为FeSO4，C正确；D、消耗22.4g Fe时，此时溶液中溶质为FeSO4，根据守恒可知n（H2SO4）=n（FeSO4）=n（Fe）=22.4g÷56g/mol

=0.4mol，故c（H2SO4）=0.4mol÷0.1L=4mol/L，硝酸的浓度是0.2mol÷0.1L=2mol/L，则取20mL原混合酸加水稀释至1L后溶液c(H+)＝ ＝0.2mol/L，D错误，答案选D。

点睛：本题以化学反应图象为载体，考查有关金属和酸反应的计算题，关键根据图象分析各段发生的反应，注意与铁的反应中硝酸全部起氧化剂作用，注意利用守恒思想解答。