向某HNO3和Fe(NO3)3的混合稀溶液中逐渐加入铁粉,产生无色气体,该气体遇到空气变为红棕色,溶液中Fe2+的浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如图所示,则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为A.4:1B.3:1C.2:1D.1:1
网友回答
A
解析分析:混合溶液中加入铁粉发生的反应为:3Fe+8HNO3(稀)═3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,2Fe(NO3)3+Fe═3Fe(NO3)2,由图象可知,加入2molFe粉时,铁离子完全反应生成Fe2+的物质的量之比为3mol,设混合溶液中有x?mol?HNO3,y?mol?Fe(NO3)3,根据列放出计算.
解答:混合溶液中加入铁粉发生的反应为:
3Fe+8HNO3(稀)═3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,
2Fe(NO3)3+Fe═3Fe(NO3)2
由图象可知,加入2molFe粉时,铁离子完全反应生成Fe2+的物质的量之比为3mol,
设混合溶液中有x?mol?HNO3,y?mol?Fe(NO3)3,则:
解得,故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比4:1,
故选A.
点评:考查混合物的有关计算,难度中等,注意按加入的铁分别与硝酸铁、硝酸反应,与硝酸反应生成硝酸亚铁,可以简化计算.