Question

向某HNO₃和Fe（NO₃）₃的混合稀溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇到空气变为红棕色，溶液中Fe²⁺的浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如图所示，则原稀溶液中HNO₃和Fe（NO₃）₃的物质的量浓度之比为（ ）

A．4：1
B．3：1
C．2：1
D．1：1

Answer 1

【答案】分析：混合溶液中加入铁粉发生的反应为：3Fe+8HNO₃（稀）═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，2Fe（NO₃）₃+Fe═3Fe（NO₃）₂，由图象可知，加入2molFe粉时，铁离子完全反应生成Fe²⁺的物质的量之比为3mol，设混合溶液中有x mol HNO₃，y mol Fe（NO₃）₃，根据列放出计算．
解答：解析：混合溶液中加入铁粉发生的反应为：
3Fe+8HNO₃（稀）═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
2Fe（NO₃）₃+Fe═3Fe（NO₃）₂
由图象可知，加入2molFe粉时，铁离子完全反应生成Fe²⁺的物质的量之比为3mol，
设混合溶液中有x mol HNO₃，y mol Fe（NO₃）₃，则：
解得，故原稀溶液中HNO₃和Fe（NO₃）₃的物质的量浓度之比4：1，
故选A．
点评：考查混合物的有关计算，难度中等，注意按加入的铁分别与硝酸铁、硝酸反应，与硝酸反应生成硝酸亚铁，可以简化计算．