某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中亚铁离子浓度和加入铁粉物质的量之间关系如下: c(Fe2+)(mol/L): 0 0 3 4 4 c(Fe)(mol/L): 0 1 2 3 4则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为A. 1:1:1 B. 1:3:1 C. 3:3:8 D. 1:1:4
这就不难理解。Fe3+的氧化性高于Cu2+。也就是说Fe一定先和Fe3+反应
,剩余的铁才和Cu2+置换反应,(如果Fe3+过量。Cu又会与Fe3+反应:此条可不计。
因为Cu是铁的产物,如果Cu和Fe3+有机会反应,则其必先和Fe反应,这是矛盾的。所以不必考虑。 只是提一下)生成Fe2+。而前期加入
1molFe得不到Fe2+。
只能说明HNO3氧化了Fe2+。第2条对应式(0,1)只能
说明HNO3是过量的。多少不能看出。
看第3条对应式(3,2)和第4条对应式(4,3)
可知道Fe由2-3增加了1mol。
Fe2+由3-4增加了1mol。
对比Fe+2Fe3+=3Fe2+和Fe+Cu2+=Fe2+ +Cu
可知(3,2)时Fe3+已经用光。再根据第4条对应式(4,4)可知,第3条
对应式(4,3)时Cu2+也用光了。
所以Cu2+一共1mol
因为在第3条对应式(3,2)中。 Cu2+并没有影响Fe2+的生成。则根据
Fe+2Fe3+=3Fe2+可知。生成3molFe2+只需要1molFe和2molFe3+就可
以了。
可是条件提供2molFe,也就是说还有1molFe是被HNO3氧化生
成Fe3+的最后根据Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O可知每反应1molFe
要消耗4molHNO3,生成1molFe3+。
而这1molFe3+又提供第3条时
(2,3)中的Fe3+。所以反应开始前的Fe3+是2-1=1mol。所需要的HNO3
是4mol。答案是1:1:4选D。
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