Question

【题目】某化学兴趣小组利用还原铁粉处理含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的废水，所加还原铁粉的质量与溶液中Fe2+的浓度变化关系如下图（忽略溶液体积变化）。下列有关结论错误的是

A. 加入铁粉质量小于56g时发生的反应为Fe+NO3－+4H+=Fe3++NO↑+2H2O

B. 当加入的铁粉质量超过168g后，溶液中的溶质只含有Fe(NO3)2（忽略Fe2+的水解）

C. 原废水中三种物质的氧化性由强到弱的顺序是HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2

D. 原废水中Fe(NO3)3的浓度为2mol/L，Cu(NO3)2的浓度均为1mol/L

Answer 1

【答案】D

【解析】

0～56g没有Fe2＋生成，说明Fe先于硝酸反应，消耗1mol铁，增加3molFe2＋，即56～112g，铁与硝酸铁反应，112～168g铁与硝酸铜反应，氧化性强弱：HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，加入还原铁粉，先于氧化性强的反应，即反应顺序是：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2、Fe＋Cu(NO3)2=Cu＋Fe(NO3)2；

氧化性强弱：HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，加入还原铁粉，先于氧化性强的反应，即反应顺序是：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2、Fe＋Cu(NO3)2=Cu＋Fe(NO3)2；

A、根据上述分析，加入铁粉质量小于56g，发生离子反应为Fe＋4H＋＋NO3－=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，故A说法正确；

B、根据上述分析，当加入铁粉质量超过168g后，溶液中的溶质只含有Fe(NO3)2，故B说法正确；

C、0～56g没有Fe2＋生成，说明Fe先于硝酸反应，消耗1mol铁，增加3molFe2＋，即56～112g，铁与硝酸铁反应，112～168g铁与硝酸铜反应，氧化性强弱：HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，故C说法正确；

D、根据图像，每段消耗Fe质量为56g，即1mol，Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O

1 4 1

Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2

1 2

Fe＋Cu(NO3)2=Cu＋Fe(NO3)2

1 1 ，则原废水中Fe(NO3)3的物质的量为(2mol－1mol) =1mol，物质的量浓度为1mol/1L=1mol·L－1，Cu(NO3)2物质的量为1mol，即Cu(NO3)2物质的量浓度为1mol·L－1，故D说法错误；