Question

向含1mol Fe（NO₃）₃、1mol Cu（NO₃）₂、4mol HNO₃的某種稀溶液中逐漸加入鐵粉，c（Fe²⁺）的變化如圖所示．下列說法錯誤的是（　　）

• A、橫軸0～1：Fe+NO₃^-+4H⁺═Fe³⁺+NO↑+2H₂O
• B、當n（Fe）=2.5mol時，溶液中Fe²⁺的物質的量為4.5mol
• C、橫軸1～3：2Fe+2Fe³⁺+Cu²⁺═4Fe²⁺+Cu
• D、橫軸0～2：反應過程中共轉移電子的物質的量為5mol

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算

專題：計算題

分析：根據氧化性：HNO₃＞Fe³⁺＞Cu²⁺，0～1階段：Fe先與氧化性強的物質反應，即Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，2～3階段是：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，最后2～3階段反應為：Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，由圖中起點、拐點、終點的位置來確定化學反應情況．

解答： 解：Fe（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂、HNO₃的稀溶液氧化性為HNO₃＞Fe³⁺＞Cu²⁺，金屬鐵先和氧化性強的離子反應．
A、開始階段是金屬鐵和硝酸之間的反應，反應方程式為：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，則離子方程式為：Fe+NO₃^-+4H⁺═Fe³⁺+NO↑+2H₂O，故A正確；
B、n（Fe）=2.5mol時，4mol硝酸消耗1mol鐵，反應生成1mol鐵離子，此時溶液中含有2mol鐵離子；根據反應Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺可知，2mol鐵離子能夠與1mol鐵反應生成3mol亞鐵離子，還剩余的0.5mol鐵與銅離子反應有生成0.5mol亞鐵離子，所以加入2.5mol鐵后生成的亞鐵離子的物質的量為：3.5mol，故B錯誤；
C、反應1～2時鐵與鐵離子反應生成亞鐵離子，反應的離子方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，2～3時鐵與銅離子反應生成生成亞鐵離子和銅，反應的離子方程式為：Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu，反應的總離子方程式為：2Fe+2Fe³⁺+Cu²⁺═4Fe²⁺+Cu，故C正確；
D、反應0～1時，4mol硝酸與1mol鐵反應生成鐵離子，轉移了3mol電子；反應2～3，1mol鐵與2mol鐵離子反應生成亞鐵離子，轉移了2mol電子，所以總共轉移了5mol電子，故D正確；
故選B．

點評：本題考查學生金屬鐵所發生的氧化還原反應知識，題目難度中等，注意平時知識的積累是解題的關鍵，綜合性較強，結合圖象考查增加了難度．