Question

6．向含有1mol HNO₃和1mol H₂SO₄的混合溶液中逐漸加人鐵粉至過量溶液中金屬陽離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關系如圖所示（已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO）．下列有關判斷不正確的是（　�。�

• A． a表示Fe³⁺的關系曲線，b表示Fe³⁺的關系曲線
• B． P點時，n（Fe³⁺）=0.50 mol
• C． n₁=0.75
• D． n₁：n₃=2：3

Answer 1

分析 向含有1molHNO₃和1molH₂SO₄的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，先是發(fā)生反應：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑（氣體）+2H₂O，鐵過量后是2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，n₂點時候Fe³⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量相同，據(jù)此計算有關的量的多少．

解答 解：A、向含有1molHNO₃和1molH₂SO₄的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，先發(fā)生反應：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑（氣體）+2H₂O，鐵過量后先發(fā)生2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故a是表示Fe³⁺的關系曲線，是b表示Fe²⁺的關系曲線，故A正確；
B、當鐵過量，會有：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，設Fe³⁺被還原Xmol，
    2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
     2        3
     X      1.5X
n₂點時候Fe³⁺和Fe²⁺的物質(zhì)的量相同，即0.75-X=1.5X，X=0.3，此時Fe³⁺的為0.45mol，故B錯誤；
C、向含有1molHNO₃和1molH₂SO₄的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過量，先是和H⁺以及NO₃^-反應，NO₃^-能將Fe氧化為Fe³⁺，自身還原為NO，方程式：Fe+4H⁺+NO₃^-═Fe³⁺+NO↑（氣體）+2H₂O，1molHNO₃和1molH₂SO₄共有3moLH⁺，1mol的NO₃^-完全氧化需要4molH⁺，控制因素是H+離子，產(chǎn)生Fe³⁺離子為$\frac{3}{4}$mol，即n₁=0.75mol，故C正確；
D、由于n₁點時，溶液中Fe³⁺的為0.75mol，設n₁到n₃點消耗的鐵粉為xmol，則根據(jù)n₁到n₃點發(fā)生的反應為：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，
                                                                                          2       1
                                                                                       0.75mol    xmol
可有：$\frac{2}{0.75mol}=\frac{1}{xmol}$，解得x=0.375mol，故n₃=0.375mol+0.75mol=1.125mol，則n₁：n₃=2：3，故D正確．
故選B．

點評 本題涉及含鐵物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化知識，注意圖象的分析和應用是關鍵，難度大，綜合性強．