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）第一份溶解銅粉的離子方程式

 

（2）第二份溶液中最終溶質(zhì)為

 

；BC段產(chǎn)生的氣體是

 

（填化學(xué)式），
（3）AB段的反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
（4）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(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專(zhuān)題：

分析：由圖象可知，由于鐵過(guò)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(diǎn)時(shí)，溶液中NO₃^-完全反應(yīng)，此時(shí)消耗11.2g Fe，根據(jù)方程式計(jì)算每一份中HNO₃的物質(zhì)的量，進(jìn)而原混合物中HNO₃的物質(zhì)的量；C點(diǎn)時(shí)反應(yīng)完畢，共消耗Fe為22.4g，此時(shí)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(jì)算硫酸的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：由圖象可知，由于鐵過(guò)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）第一份溶解銅粉的離子方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）由上述分析可知，第二份溶液中最終溶質(zhì)為 FeSO₄，BC段產(chǎn)生的氣體是氫氣，故答案為：FeSO₄；H₂；
（3）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⁺，反應(yīng)方程式為：Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄，
故答案為：Fe+Fe₂（SO₄）₃=3FeSO₄；
（4）A點(diǎn)時(shí)，溶液中NO₃^-完全反應(yīng)，此時(shí)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(diǎn)時(shí)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(shí)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(diǎn)評(píng)：本題以圖象為載體，考查有關(guān)金屬和酸反應(yīng)的計(jì)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