Question

向某HNO₃和Fe（NO₃）₃的混合稀溶液中逐漸加入鐵粉，產生無色氣體，該氣體遇到空氣變為紅棕色，溶液中Fe²⁺的濃度和加入Fe粉的物質的量之間的關系如圖所示，則原稀溶液中HNO₃和Fe（NO₃）₃的物質的量濃度之比為（　　）

A．4：1

B．3：1

C．2：1

D．1：1

Answer 1

分析：混合溶液中加入鐵粉發生的反應為：3Fe+8HNO₃（稀）═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，2Fe（NO₃）₃+Fe═3Fe（NO₃）₂，由圖象可知，加入2molFe粉時，鐵離子完全反應生成Fe²⁺的物質的量之比為3mol，設混合溶液中有x mol HNO₃，y mol Fe（NO₃）₃，根據列放出計算．

解答：解析：混合溶液中加入鐵粉發生的反應為：
3Fe+8HNO₃（稀）═3Fe（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，
2Fe（NO₃）₃+Fe═3Fe（NO₃）₂
由圖象可知，加入2molFe粉時，鐵離子完全反應生成Fe²⁺的物質的量之比為3mol，
設混合溶液中有x mol HNO₃，y mol Fe（NO₃）₃，則：

3 8 x+ 1 2 y=2 3 8 x+ 3 2 y=3

解得

y=1 x=4

，故原稀溶液中HNO₃和Fe（NO₃）₃的物質的量濃度之比4：1，
故選A．

點評：考查混合物的有關計算，難度中等，注意按加入的鐵分別與硝酸鐵、硝酸反應，與硝酸反應生成硝酸亞鐵，可以簡化計算．