Question

在Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe²⁺的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示．则该溶液中Fe（NO₃）₃与Cu（NO₃）₂的物质的量浓度之比为（　　）

• A、3：1
• B、1：2
• C、2：1
• D、1：1

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：根据氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺，Fe先与氧化性强的物质反应，即先发生Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，然后是Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，由图象可知，加入2molFe时，Fe与溶液中铁离子恰好完全反应，从2mol～4mol消耗的2molFe是与溶液中铜离子完全反应，据此计算．

解答： 解：根据氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺，加入铁后会依次发生氧化还原反应，
①Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺；
②Fe+Cu²⁺═Cu+Fe²⁺；
从图象中可知加入2molFe时，发生反应①生成Fe²⁺物质的量为6mol，反应的Fe³⁺物质的量为4mol，即Fe（NO₃）₃为4mol；
在加入2molFe的基础上再加入2mol铁发生反应②，此时生成Fe²⁺物质的量为2mol，原溶液中Cu²⁺物质的量为2mol，即Cu（NO₃）₂为2mol；
所以原溶液中溶液中Fe（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂的浓度之比为4mol：2mol=2：1，
故选：C．

点评：本题考查了铁及其化合物的性质应用，主要考查氧化还原反应的顺序反应规律及计算应用，明确图象中每段发生的化学反应是解答本题的关键，注意反应与图象的对应关系来解答，题目难度中等．