Question

4．取某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液100mL．向其中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示（已知硝酸被還原為NO氣體）．下列分析或結(jié)果正確的是（　�。�

• A． 最終溶液中所含的溶質(zhì)為FeSO₄
• B． OA段產(chǎn)生的氣體是H₂，BC段產(chǎn)生的氣體是NO
• C． 整個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.2mol
• D． 混合酸中NO₃^-的物質(zhì)的量為0.2 mol

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↑；根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)結(jié)合圖示數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的計算即可．

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、根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)，鐵元素最終以亞鐵離子存在，所以最終溶液中所含的溶質(zhì)為FeSO₄，故A正確；
B、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↑，OA段產(chǎn)生的氣體是NO，BC段產(chǎn)生的氣體是H₂，故B錯誤；
C、OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，OA段產(chǎn)生的氣體是NO，即消耗11.2g鐵即0.2mol，轉(zhuǎn)移電子是0.6mol，BC段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，BC段產(chǎn)生的氣體是H₂，消耗金屬鐵22.4g-16.8g=5.6g即0.1mol金屬鐵消耗轉(zhuǎn)移電子是0.2mol，AB段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，該段消耗金屬鐵5.6g，轉(zhuǎn)移電子是0.2mol，所以整個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1.0mol，故C錯誤；
D、根據(jù)OA段發(fā)生反應(yīng)為：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，消耗金屬鐵11.2g即0.2mol，消耗硝酸根是0.2mol，混合酸中NO₃^-的物質(zhì)的量為0.2mol，故D正確．
故選AD．

點評 本題以化學反應(yīng)圖象為載體，考查有關(guān)金屬和酸反應(yīng)的計算題，難度中等，關(guān)鍵根據(jù)圖象分析各段發(fā)生的反應(yīng)，注意與鐵的反應(yīng)中硝酸全部起氧化劑作用，注意利用守恒思想解答．