Question

某稀硫酸和硝酸的混合溶液200mL，分成兩份．向其中一份逐漸加入銅粉，最多能溶解19.2g（已知硝酸只被還原為NO）．向另一份逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化曲線如圖所示．
（1）第二份溶液中最終溶質(zhì)為

 

；
（2）OA段產(chǎn)生的氣體是

 

（填化學(xué)式），BC段產(chǎn)生的氣體是

 

（填化學(xué)式），AB段的反應(yīng)為

 

；
（3）原混合酸中HNO₃的物質(zhì)的量為

 

mol，H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度應(yīng)為

 

mol/L．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算,化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：由圖象可知，由于鐵過量，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點時，溶液中NO₃^-完全反應(yīng)，此時消耗11.2g Fe，根據(jù)方程式計算每一份中HNO₃的物質(zhì)的量，進而原混合物中HNO₃的物質(zhì)的量；C點時反應(yīng)完畢，共消耗Fe為22.4g，此時溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，根據(jù)Fe原子守恒n（FeSO₄）=n（Fe），根據(jù)硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（FeSO₄），再根據(jù)c=

n

V

計算硫酸的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：由圖象可知，由于鐵過量，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↑，
（1）由上述分析可知，第二份溶液中最終溶質(zhì)為 FeSO₄，故答案為：FeSO₄；
（2）由上述分析可知，OA段產(chǎn)生的氣體是NO，BC段產(chǎn)生的氣體是H₂，AB段的反應(yīng)為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：NO；H₂；Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（3）A點時，溶液中NO₃^-完全反應(yīng)，此時消耗11.2g Fe，其物質(zhì)的量=

11.2g

56g/mol

=0.2mol，由Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，可知每一份溶液中n（HNO₃）=n（NO₃^-）=n（Fe）=0.2mol，故原混合溶液中n（HNO₃）=0.2mol×2=0.4mol；
C點時反應(yīng)完畢，共消耗Fe為22.4g，其物質(zhì)的量=

22.4g

56g/mol

=0.4mol，此時溶液中溶質(zhì)為FeSO₄，根據(jù)Fe原子守恒n（FeSO₄）=n（Fe）=0.4mol，根據(jù)硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=0.4mol，故c=（H₂SO₄）=

0.4mol

0.1L

=4mol/L，
故答案為：0.4；4．

點評：本題以圖象為載體，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．