問題詳情:
某稀硫*和稀**的混合溶液200 mL,平均分成兩份,向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解19.2 g(已知**只能被還原為NO氣體)。向另一份中逐漸加入鐵粉,產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化如圖所示。下列分析或結果錯誤的是( )
A. 混合*液中NO3-的物質的量為0.4 mol
B. OA段產生是NO,AB段反應為2Fe3++Fe=3Fe2+,BC段產生*氣
C. 溶液中最終溶質為FeSO4
D. c(H2SO4)5 mol/L
【回答】
【*】D
【解析】
【分析】
由圖象可知,由於鐵過量,OA段發生反應為:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段發生反應為:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段發生反應為:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
段發生反應為:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,**全部起氧化劑作用,根據鐵物質的量結合離子方程式計算;
B.鐵先與**反應生成NO與Fe3+,然後鐵與Fe3+反應生產Fe2+,最後是鐵和硫*反應;
C.鐵先與**反應,後鐵與Fe3+反應生產Fe2+,,最後是鐵和硫*反應,鐵單質全部轉化為亞鐵離子,**全部起氧化劑作用,沒有顯**的**;
D.根據鐵和硫*的反應中鐵的質量來確定所需硫*的量,進而確定硫*的濃度。
【詳解】段發生反應為:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,**的作用是氧化劑,所以n(NO3-)=2(Fe)=2×=0.4mol,A正確;
B.由圖象可知,由於鐵過量,OA段發生反應為:Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O,AB段發生反應為:Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段發生反應為:Fe+2H+=Fe2++H2↑,B正確;
C.**全部被還原,沒有顯**的**,因為溶液中有硫*電離產生SO42-,並且鐵單質全部轉化為Fe2+,所以溶液中最終溶質為FeSO4,C正確;
D.反應消耗22.4g鐵,n(Fe)==0.4mol,所有的鐵都在硫*亞鐵中,根據硫*根守恆,所以每份含硫*0.4mol,因此硫*的濃度c(H2SO4)==4mol/L,D錯誤;
故合理選項是D。
【點睛】本題以圖象為載體,考查有關金屬和*的反應,關鍵根據圖象分析各段發生的反應,Fe少量時被氧化變為Fe3+,過量時被氧化變為Fe2+,注意與鐵的反應中**全部起氧化劑作用,試題同時考查學生的分析與計算能力。
知識點:**
題型:選擇題