Question

向含F(xiàn)e（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂、HNO₃的稀溶液中逐漸加入鐵粉，c（Fe²⁺）的變化如圖所示．（忽略溶液體積變化）
（1）加入1mol鐵粉時，所得溶液的主要成分是

 

（填化學(xué)式）．
（2）實驗中可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體體積為

 

L．
（3）原溶液Fe（NO₃）₃的濃度為

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)氧化性：HNO₃＞Fe³⁺＞Cu²⁺，F(xiàn)e先與氧化性強的物質(zhì)反應(yīng)，即Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，然后是：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，最后階段Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，由圖中起點、拐點、終點的位置來確定化學(xué)反應(yīng)情況．

解答：解：（1）Fe（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂、HNO₃的稀溶液氧化性為HNO₃＞Fe³⁺＞Cu²⁺，金屬鐵先和氧化性強的離子反應(yīng)，當(dāng)加入金屬鐵1mol是發(fā)生Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，所得溶液的主要成分是Fe（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂，故答案為：Fe（NO₃）₃、Cu（NO₃）₂；
（2）只有在第一階段產(chǎn)生氣體，由方程式可知：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，
                                       1mol                22.4L
故答案為：22.4；
（3）第二階段與三價鐵反應(yīng)，而第一階段生成1mol的Fe（NO₃）₃，而第二階段消耗1mol的鐵，由方程式知：
Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺
1mol    2mol       
1mol    2mol      
所以原溶液中硝酸鐵的物質(zhì)的量為：2mol-1mol=1mol，
第三階段加鐵粉1mol，亞鐵離子的濃度增加1mol/L，即溶液的體積為1L，所以c（Fe（NO₃）₃）=1mol/L，故答案為：1mol/L．

點評：本題考查學(xué)生金屬鐵所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)知識，注意平時知識的積累是解題的關(guān)鍵，綜合性較強，結(jié)合圖象考查增加了難度．