常温下,将1.92g铜加入到100ml H2SO4和HNO3的混合液中,Cu全部溶解,放出无色气体,再向溶液中加入足量铁

常温下,将1.92g铜加入到100ml H2SO4和HNO3的混合液中,Cu全部溶解,放出无色气体,再向溶液中加入足量铁粉,充分反应,此时收集到气体为448ml(标准状况)的氢气.下列有关结论不正确的是(  )
A.溶解的铁粉为2.8g
B.原溶液中c(SO42-)=0.5mol/L
C.原混合溶液中c(H+)=1.2mol/L
D.原溶液中n(NO3-)=0.08mol
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68181840 幼苗

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解题思路:常温下,将铜加入到H2SO4和HNO3的混合液中,发生反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+3H2O,Cu全部溶解,放出无色气体为NO,再向溶液中加入足量铁粉,充分反应,此时收集到气体为448ml(标准状况)的氢气,说明硫酸有剩余,硝酸全部起氧化剂作用.加入的铁发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,置换出溶液中的铜、与氢气.
A、由离子方程式可知n(Fe)=n(Cu)+n(H2).
B、加入足量铁粉后的溶液中溶质是硫酸亚铁,根据硫酸根、铁元素守恒n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe).
C、根据铜计算参加反应的氢离子的物质的量,根据氢气计算剩余的氢离子的物质的量,二者之和为原溶液中氢离子的物质的量.
D、根据铜的质量,结合3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+3H2O计算原溶液中n(NO3-).

常温下,将铜加入到H2SO4和HNO3的混合液中,发生反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+3H2O,Cu全部溶解,放出无色气体为NO,再向溶液中加入足量铁粉,充分反应,此时收集到气体为448ml(标准状况)的氢气,说明硫酸有剩余,硝酸全部起氧化剂作用.加入的铁发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑,置换出溶液中的铜、与氢气.
A、由离子方程式可知n(Fe)=n(Cu)+n(H2)=[1.92g/64g/mol]+[0.0448L/22.4L/mol]=0.05mol,所以加入铁粉的质量为0.05mol×56g/mol=2.8g,故A正确;
B、加入足量铁粉后的溶液中溶质是硫酸亚铁,根据硫酸根守恒n(H2SO4)=n(FeSO4)=0.05mol,所以原溶液中c(SO42-)=[0.05mol/0.1L]=0.5mol/L,故B正确;
C、n(Cu)=[1.92g/64g/mol]=0.03mol,根据3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+3H2O可知,参加反应的氢离子的物质的量为0.03mol×[8/3]=0.08mol,n(H2)=[0.0448L/22.4L/mol]=0.02mol,剩余的氢离子的物质的量为0.02mol×2=0.04mol,所以原混合溶液中c(H+)=[0.08mol+0.04mol/0.1L]=1.2mol/L,故C正确;
D、n(Cu)=[1.92g/64g/mol]=0.03mol,根据3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+3H2O可知,原溶液中n(NO3-)=[2/3]×0.03mol=0.02mol,故D错误.
故选:D.

点评:
本题考点: 有关混合物反应的计算;硝酸的化学性质.

考点点评: 考查混合物的计算、硝酸性质等,难度中等,注意在足量的混酸中硝酸全起氧化剂作用,根据题目信息判断发生的反应是解题关键.

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