Question

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液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9.6 g。向另一份中逐漸加入鐵粉，產(chǎn)生氣體的量隨鐵粉質(zhì)量增加的變化如圖所示(已知硝酸只被還原為NO氣體)。請?zhí)羁?

（1）AB段的反應(yīng)的離子方程式為                                        ；

（2）原混合酸中NO₃^-物質(zhì)的量濃度為             mol·L^－1；

（3）原混合物中H₂SO₄物質(zhì)的量為          mol。

 

Answer 1

【答案】

(1).  Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺ (2)． 1.0  (3). 0.5

【解析】

試題分析:某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成兩份。向其中的一份混合液中加入銅粉，銅被硝酸氧化為銅離子。由于n(Cu)=9.6g／64g·mol^-1=0.15 mol根據(jù)離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O可知n(NO₃^-)=(3／2)n(Cu)=0.1mol.所以C(NO₃^-)=n／V=0.1mol／0.1L=1.0 mol／L.向另一份中逐漸加入鐵粉，各個階段發(fā)生的反應(yīng)為:O→A:Fe+4H⁺+NO₃^-=Fe³⁺+NO↑+2H₂O；A→B：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；B→。C:Fe+2H+=Fe²⁺+H₂↑發(fā)生第一個反應(yīng)消耗氫離子的物質(zhì)的量為n ( H⁺)=4n(NO₃^-)=0.4mol,發(fā)生第三個反應(yīng)消耗的氫離子的物質(zhì)的量為：n ( H⁺)=2n (Fe)=2(14.0-8.4)g／56g.mol^-1.=0.2 mol. n ( H⁺)_總=0.4mol+0.2mol=0.6mol.因?yàn)閚 ( H⁺)_總=2n(H₂SO₄)+n(HNO₃),硝酸產(chǎn)生的氫離子和硝酸根離子相等，所以n(H₂SO₄)=n ( H⁺)_總-n(HNO₃)={0.6mol-0.1mol}／2=0.25 mol.原來的混合溶液平均分成兩份,每份含有硫酸0.25 mol，所以一共含硫酸的物質(zhì)的量為0. 5 mol。

考點(diǎn)：考查硫酸、硝酸的混合液與變價金屬發(fā)生在各個階段的反應(yīng)及實(shí)質(zhì)的問題。