Question

【题目】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Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为____，按反应的先后顺序写出该过程的离子反应方程式：___________。

Answer 1

【答案】1:1:4 Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O 2 Fe3++ Fe=3 Fe2+ Cu 2++ Fe=Fe2++Cu

【解析】

氧化性顺序为HNO3＞Fe (NO3) 3＞Cu (NO3) 2，加入铁后，铁依次发生氧化还原反应，根据发生的反应结合图像分析解答。

稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3＞Fe(NO3)3＞Cu(NO3) 2，加入铁后会依次发生氧化还原反应，①Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O；②Fe+2Fe3+=3Fe2+；③Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；从图像中可知铁为1mol时，无Fe2+生成，发生的反应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1mol；再加入1mol铁发生反应③，此时又生成Fe2+1mol，说明原溶液中Cu2+物质的量为1mol；综上所述可知原溶液中Fe (NO3) 3为1mol，Cu (NO3) 2物质的量为1mol，HNO3物质的量为4mol，稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1∶1∶4，故答案为：1∶1∶4；Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O；Fe+2Fe3+=3Fe2+；Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。