某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度(纵坐标)和加入铁粉的物质的量(横坐标)之间的关系如图所示,则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物
问题描述:
某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度(纵坐标)和加入铁粉的物质的量(横坐标)之间的关系如图所示,则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为( )
A. 1:1:1
B. 1:1:4
C. 1:3:1
D. 3:3:8
答
根据氧化性:HNO3>Fe3+>Cu2+,加入铁后会依次发生氧化还原反应,
①Fe+4HNO3═Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;
②Fe+2Fe3+═3Fe2+;
③Fe+Cu2+═Cu+Fe2+;
从图象中可知铁为1mol时,无Fe2+生成,发生的反应是①,消耗硝酸为4mol,生成Fe3+1mol;
再加入1mol铁发生反应②,生成Fe2+物质的量为3mol,反应的Fe3+物质的量为2mol,其中原溶液中的Fe3+物质的量为2mol-1mol=1mol;
在加入2molFe的基础上再加入1mol铁,发生反应③,参加反应Cu2+物质的量为1mol,说明原溶液中Cu2+物质的量为1mol;
故溶液中Fe(NO3)3为1mol,Cu(NO3)2为1mol,HNO3为4mol,三者的浓度之比为1mol:1mol:4mol=1:1:4,
故选:B.