Question

【题目】有一稀硫酸和硝酸铁的混合溶液，向其中加入铁粉，溶液中的Fe2+浓度如图所示（不考虑溶液体积的变化）：

（1）溶液中H2SO4与Fe(NO3)3的物质的量之比为_________

（2）请写出详细的计算过程_________。

Answer 1

【答案】2:1 加入铁粉，首先发生反应4H++ NO3-+ Fe = Fe3+ + NO↑ + 2H2O，NO3-消耗完后，继续发生反应2Fe3+ + Fe =3Fe2+，

，，，同理，n(Fe2)=0.35mol，则n(Fe3+总)=0.7mol，n(H+)= 4n(Fe1)=1.4mol，所以n(H2SO4)=0.7mol，原溶液中Fe3+物质的量n(Fe3+原)= n(Fe3+总)-n(Fe3+1)=0.7-0.35=0.35mol，所以硫酸和硝酸铁的物质的量之比为2:1。

【解析】

加入铁粉，首先发生反应4H++ NO3-+ Fe = Fe3+ + NO↑ + 2H2O，NO3-消耗完后，继续发生反应2Fe3+ + Fe =3Fe2+，据此列比例计算。

加入铁粉，首先发生反应4H++ NO3-+ Fe = Fe3+ + NO↑ + 2H2O，NO3-消耗完后，继续发生反应2Fe3+ + Fe =3Fe2+，

，，同理，n(Fe2)=0.35mol，则n(Fe3+总)=0.7mol，n(H+)=4n(Fe1)=1.4mol，所以n(H2SO4)=0.7mol，原溶液中Fe3+物质的量n(Fe3+原)= n(Fe3+总)-n(Fe3+1)=0.7-0.35=0.35mol，所以硫酸和硝酸铁的物质的量之比为2:1。