Question

向含有Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺、NO

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的某稀溶液中逐渐加入Fe粉，Fe²⁺和Fe粉的物质的量关系如图所示．则原稀溶液中Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺的物质的量之比为（　　）

A．1：2：1

B．1：3：1

C．1：1：3

D．1：1：4

Answer 1

向含有Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺、NO₃^-，则相当于溶液中溶质为Fe（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂、HNO₃．
由于氧化性HNO₃＞Fe³⁺＞Cu²⁺，所以：
当0＜n（Fe）≤1时发生反应：①Fe+4HNO₃═Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，
当1＜n（Fe）≤2时发生反应：②Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，
当2＜n（Fe）≤3时发生反应：③Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，
根据反应①可知，n（H⁺）=4n₁（Fe）=4mol，n_生成（Fe³⁺）=n₁（Fe）=1mol，
根据反应②可知，n（Fe³⁺）=2n₂（Fe）-n_生成（Fe³⁺）=2mol-1mol=1mol，
根据反应③可知，n（Cu²⁺）=n₃（Fe）=3mol-2mol=1mol，
故原稀溶液中Fe³⁺、Cu²⁺、H⁺的物质的量之比为1mol：1mol：4mol=1：1：4，
故选D．