Question

5．向50mL稀H₂SO₄與稀HNO₃的混合溶液中逐漸加入鐵粉，假設(shè)加入鐵粉的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）之間的關(guān)系如圖所示，且每一段只對(duì)應(yīng)一個(gè)反應(yīng)．下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A． 開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的氣體為H₂
• B． AB段發(fā)生的反應(yīng)為置換反應(yīng)
• C． 所用混合溶液中c（HNO₃）=0.5 mol•L^-1
• D． 參加反應(yīng)鐵粉的總質(zhì)量m₂=5.6 g

Answer 1

分析 已知氧化性：NO₃^-＞Fe³⁺＞H⁺，OA段發(fā)生：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，B以后發(fā)生：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，以此解答該題．

解答 解：已知氧化性：NO₃^-＞Fe³⁺＞H⁺，OA段發(fā)生：Fe+NO₃^-+4H⁺=Fe³⁺+NO↑+2H₂O，AB段發(fā)生：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，B以后發(fā)生：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
A．開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生的氣體為NO，故A錯(cuò)誤；
B．AB段發(fā)生：Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，為化合反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．n（NO）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，則所用混合溶液中c（HNO₃）=$\frac{0.05mol}{0.05L}$=1mol/L，故C錯(cuò)誤；
D．最終生成Fe²⁺，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等可知3×n（NO）+2×n（H₂）=2n（Fe），即3×0.05mol+2×$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=2n（Fe），n（Fe）=0.1mol，質(zhì)量為5.6g，故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算，題目側(cè)重于離子反應(yīng)的判斷和計(jì)算，注意結(jié)合離子的氧化性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的先后順序，為解答該題的關(guān)鍵．