Question

【题目】某化学兴趣小组利用还原铁粉处理含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的废水，所加还原铁粉的质量与溶液中Fe2+的浓度变化关系如下图(忽略溶液体积变化)。下列有关结论错误的是（ ）

A. 加入铁粉质量小于56g时发生的反应为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O

B. 当加入的铁粉质量超过168g后，溶液中的溶质只含有Fe(NO3)2(忽略Fe2+的水解)

C. 原废水中Fe(NO3)3的浓度为2mol/L，Cu(NO3)2的浓度均为1mol/L

D. 原废水中三种物质的氧化性由强到弱的顺序是HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2

Answer 1

【答案】C

【解析】刚开始加入56g（1mol）单质铁，溶液中不生成Fe2+，所以发生的化学反应一定是铁被硝酸氧化为Fe3+。其方程式为：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O。选项A正确。当加入的单质铁完全过量的时候，溶液中的Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3应该都被反应为Fe(NO3)2，选项B正确。56g至112g（1mol）间加入1molFe，Fe2+的浓度增加3mol/L，而112g至168g（1mol）间加入1molFe，Fe2+的浓度增加1mol/L，所以说明前一个1molFe发生的是Fe + 2Fe3+ =3Fe2+，后一个1mol反应为Fe + Cu2+ =Fe2+ + Cu，将反应物均为1molFe带入计算，得到Fe(NO3)3浓度为2mol/L，Cu(NO3)2的浓度为1mol/L，但是考虑到第一步中加入的1molFe和硝酸反应得到了1mol/L的Fe(NO3)3，所以原废水中Fe(NO3)3浓度为1mol/L，选项C错误。因为废水中三种物质和单质铁反应的顺序是HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，反应中应该是氧化性强的物质先反应，所以氧化性为：HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2。选项D正确。