题目内容

20.某稀溶液中含有Fe(NO33、Cu(NO32、HNO3,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示.则原溶液中Fe3+与NO3-物质的量浓度之比为(  )
A.1:8B.1:9C.3:8D.1:11

分析 依据氧化还原反应的顺序规律分析计算,溶液中含有Fe (NO3) 3、Cu (NO3) 2、HNO3,氧化性顺序为HNO3>Fe (NO3) 3>Cu (NO3) 2,加入铁后依次反应,据此结合图象数据计算.

解答 解:稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3>Fe(NO33>Cu(NO32,加入铁后会依次发生氧化还原反应,
①Fe+4HNO3=Fe(NO33+NO↑+2H2O;②Fe+2Fe3+=3Fe2+;③Fe+Cu2+=Cu+Fe2+
从图象中可知铁为1mol时,无Fe2+生成,发生的反应是①消耗硝酸为4mol,生成Fe3+1mol;
再加入1mol铁发生反应②生成Fe2+物质的量为3mol,反应的Fe3+物质的量为2mol,其中原溶液中的Fe3+物质的量1mol;
再加入1mol铁发生反应③,此时又生成Fe2+物质的量为1mol,说明原溶液中Cu2+物质的量为1mol;
综上所述可知原溶液中Fe (NO33为1mol,Cu (NO32物质的量为1mol,HNO3物质的量为4mol,
则原溶液中Fe3+与NO3-物质的量浓度之比比为:1mol:(1mol×3+1mol×2+4mol×1)=1:9,
故选B.

点评 本题考查了铁及其化合物的性质应用、混合物反应的计算,题目难度中等,明确氧化还原反应的顺序为解答关键,试题培养了学生的化学计算能力.

练习册系列答案
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12.现用质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓H2SO4来配制250mL、0.2mol•L-1的稀H2SO4.可供选择的仪器有:①容量瓶 ②药匙 ③烧杯 ④托盘天平 ⑤量筒?⑥玻璃棒 ⑦胶头滴管 ⑧烧瓶.请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用到的有①③⑤⑥⑦(填代号).
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为2.7.现有①10mL  ②50mL  ③100mL三种规格的量筒,你选用的量筒是①
(3)将浓H2SO4加适量蒸馏水稀释后,冷却片刻,随后全部转移到250 mL的容量瓶中,转移时应用玻璃棒引流.转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯2-3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,振荡容量瓶,使溶液混合均匀.然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶直到液面接近刻度1-2cm处.改用胶头滴管滴加蒸馏水到瓶颈刻度的地方,使溶液的凹液面最低处与刻度线相切.振荡、摇匀后,装瓶、贴签.
(4)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中:
错误的是②③⑤⑥⑦,能引起误差偏高的有②(填代号).
①洗涤稀释浓H2SO4后的烧杯,并将洗涤液转移到容量瓶中
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
④转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑤将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
⑦定容时,仰视标线.

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