Question

【題目】某化學(xué)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(zhì)量與溶液中Fe2+的濃度變化關(guān)系如下圖(忽略溶液體積變化)。下列有關(guān)結(jié)論錯(cuò)誤的是（ ）

A. 加入鐵粉質(zhì)量小于56g時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O

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

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

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

Answer 1

【答案】C

【解析】

剛開始加入56g（1mol）單質(zhì)鐵，溶液中不生成Fe2+，所以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)一定是鐵被硝酸氧化為Fe3+。其方程式為：Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O。選項(xiàng)A正確。當(dāng)加入的單質(zhì)鐵完全過量的時(shí)候，溶液中的Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3應(yīng)該都被反應(yīng)為Fe(NO3)2，選項(xiàng)B正確。56g至112g（1mol）間加入1molFe，F(xiàn)e2+的濃度增加3mol/L，而112g至168g（1mol）間加入1molFe，F(xiàn)e2+的濃度增加1mol/L，所以說明前一個(gè)1molFe發(fā)生的是Fe + 2Fe3+ =3Fe2+，后一個(gè)1mol反應(yīng)為Fe + Cu2+ =Fe2+ + Cu，將反應(yīng)物均為1molFe帶入計(jì)算，得到Fe(NO3)3濃度為2mol/L，Cu(NO3)2的濃度為1mol/L，但是考慮到第一步中加入的1molFe和硝酸反應(yīng)得到了1mol/L的Fe(NO3)3，所以原廢水中Fe(NO3)3濃度為1mol/L，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。因?yàn)閺U水中三種物質(zhì)和單質(zhì)鐵反應(yīng)的順序是HNO3、Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，反應(yīng)中應(yīng)該是氧化性強(qiáng)的物質(zhì)先反應(yīng)，所以氧化性為：HNO3>Fe(NO3)3>Cu(NO3)2。選項(xiàng)D正確。