Question

向含有1mol HNO₃和1mol H₂SO₄的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示（已知稀硝酸的还原产物只有NO）．下列有关判断不正确的是（　　）

• A、a表示Fe³⁺的关系曲线
• B、n₁=0.75
• C、p点时，n（Fe²⁺）=0.5625 mol
• D、向p点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：向含有1molHNO₃和1molH₂SO₄的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，先是发生反应：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑（气体）+2H₂O，铁过量后是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，n₂点时候Fe³⁺和Fe²⁺的物质的量相同，据此计算有关的量的多少．

解答： 解：A、向含有1molHNO₃和1molH₂SO₄的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，现实发生反应：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑（气体）+2H₂O，铁过量后是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，a是表示Fe³⁺的关系曲线，故A正确；
B、向含有1molHNO₃和1molH₂SO₄的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，先是和H⁺以及NO₃^-反应，NO₃^-能将Fe氧化为Fe³⁺，自身还原为NO，方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑（气体）+2H₂O，1molHNO₃和1molH₂SO₄共有3moLH⁺，1mol的NO₃^-完全氧化需要4molH⁺，控制因素是H+离子，产生Fe³⁺离子为

3

4

mol，即n₁=0.75mol，故B正确；
C、当铁过量，会有：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，设Fe³⁺被还原Xmol，
    2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
     2        3
     X      1.5X
n₂点时候Fe³⁺和Fe²⁺的物质的量相同，即0.75-X=1.5X，X=0.3，此时Fe³⁺的为0.45，所以p点时，n（Fe²⁺）=0.45mol，故C正确；
D、向P点溶液中加Cu：2Fe³⁺+Cu=3Fe²⁺+Cu²⁺，设加入铜的质量是Y，
                   2    64                
                 0.45     Y   
 

2

0.45

=

64

Y

，解得Y=14.4，即最多可溶解14.4gCu粉，故D正确；
故选C．

点评：本题涉及含铁物质间的转化知识，注意图象的分析和应用是关键，难度大，综合性强．