Question

【題目】某化學興趣小組利用還原鐵粉處理含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的廢水，所加還原鐵粉的質量與溶液中Fe2+的濃度變化關系如下圖（忽略溶液體積變化）。下列有關結論錯誤的是

A. 加入鐵粉質量小于56g時發生的反應為Fe+NO3－+4H+=Fe3++NO↑+2H2O

B. 當加入的鐵粉質量超過168g后，溶液中的溶質只含有Fe(NO3)2（忽略Fe2+的水解）

C. 原廢水中三種物質的氧化性由強到弱的順序是HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2

D. 原廢水中Fe(NO3)3的濃度為2mol/L，Cu(NO3)2的濃度均為1mol/L

Answer 1

【答案】D

【解析】

0～56g沒有Fe2＋生成，說明Fe先于硝酸反應，消耗1mol鐵，增加3molFe2＋，即56～112g，鐵與硝酸鐵反應，112～168g鐵與硝酸銅反應，氧化性強弱：HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，加入還原鐵粉，先于氧化性強的反應，即反應順序是：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2、Fe＋Cu(NO3)2=Cu＋Fe(NO3)2；

氧化性強弱：HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，加入還原鐵粉，先于氧化性強的反應，即反應順序是：Fe＋4HNO3=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2、Fe＋Cu(NO3)2=Cu＋Fe(NO3)2；

A、根據上述分析，加入鐵粉質量小于56g，發生離子反應為Fe＋4H＋＋NO3－=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，故A說法正確；

B、根據上述分析，當加入鐵粉質量超過168g后，溶液中的溶質只含有Fe(NO3)2，故B說法正確；

C、0～56g沒有Fe2＋生成，說明Fe先于硝酸反應，消耗1mol鐵，增加3molFe2＋，即56～112g，鐵與硝酸鐵反應，112～168g鐵與硝酸銅反應，氧化性強弱：HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2，故C說法正確；

D、根據圖像，每段消耗Fe質量為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 ，則原廢水中Fe(NO3)3的物質的量為(2mol－1mol) =1mol，物質的量濃度為1mol/1L=1mol·L－1，Cu(NO3)2物質的量為1mol，即Cu(NO3)2物質的量濃度為1mol·L－1，故D說法錯誤；