Question

向含有4 mol HNO₃和1 mol H₂SO₄的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。

(1)b表示的关系曲线_______(填离子符号)

(2)n₁＝______

(3)P点时，n(Fe^2＋)＝______mol

(4)向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解________g

Answer

Fe2+ 1.5 0.9 28.8

【解析】

铁与稀硝酸反应时首先生成的是Fe3＋，当硝酸全部反应后，Fe3＋与Fe会发生反应生成Fe2＋，当n(Fe)为n2时，Fe3＋ 与Fe2＋的物质的量相等；若M点时再加入稀硝酸时，Fe2＋与稀硝酸反应生成Fe3＋、NO和H2O。

(1)曲线a对应的反应是铁与硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O，离子方程式为： ，曲线b对应的反应是Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋的情况，曲线b代表的微粒为Fe2＋；故答案为：Fe2＋；

(2)在4 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中，n(H＋)＝6mol，n1对应Fe的物质的量是恰好与稀硝酸反应生成Fe3＋时的Fe消耗量，根据以下离子方程式可以求得n1，

由反应可知，氢离子消耗完，硝酸根过量，故n1＝1.5mol，故答案为：1.5；

(3)曲线b对应的反应是Fe与Fe3＋反应生成Fe2＋的情况，P点时，Fe3＋ 与Fe2＋的物质的量相等；根据以下离子方程式可以求得此反应中消耗Fe的物质的量，

1.5−2x＝3x x＝0.3

n(Fe2＋)=3x=0.9mol，故答案为：0.9；

（4）P点溶液中含有0.9mol Fe3＋，与铜发生反应：

y=0.45mol，m(Cu)= ，故答案为：28.8。