某稀硫*和稀**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19.2g(已知**只...
问题详情:
某稀硫*和稀**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**只能被还原为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图所示。下列分析或结果错误的是( )
A. 混合*液中NO3-的物质的量为0.4 mol
B. OA段产生是NO,AB段反应为2Fe3++Fe=3Fe2+,BC段产生*气
C. 溶液中最终溶质为FeSO4
D. c(H2SO4)5 mol/L
【回答】
【*】D
【解析】
【分析】
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↑。
段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,**全部起氧化剂作用,根据铁物质的量结合离子方程式计算;
B.铁先与**反应生成NO与Fe3+,然后铁与Fe3+反应生产Fe2+,最后是铁和硫*反应;
C.铁先与**反应,后铁与Fe3+反应生产Fe2+,,最后是铁和硫*反应,铁单质全部转化为亚铁离子,**全部起氧化剂作用,没有显**的**;
D.根据铁和硫*的反应中铁的质量来确定所需硫*的量,进而确定硫*的浓度。
【详解】段发生反应为:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,**的作用是氧化剂,所以n(NO3-)=2(Fe)=2×=0.4mol,A正确;
B.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↑,B正确;
C.**全部被还原,没有显**的**,因为溶液中有硫*电离产生SO42-,并且铁单质全部转化为Fe2+,所以溶液中最终溶质为FeSO4,C正确;
D.反应消耗22.4g铁,n(Fe)==0.4mol,所有的铁都在硫*亚铁中,根据硫*根守恒,所以每份含硫*0.4mol,因此硫*的浓度c(H2SO4)==4mol/L,D错误;
故合理选项是D。
【点睛】本题以图象为载体,考查有关金属和*的反应,关键根据图象分析各段发生的反应,Fe少量时被氧化变为Fe3+,过量时被氧化变为Fe2+,注意与铁的反应中**全部起氧化剂作用,试题同时考查学生的分析与计算能力。
知识点:**
题型:选择题
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