Question

某稀溶液中含有Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、HNO₃，向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe^2＋的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则溶液中Fe(NO₃)₃、Cu(NO₃)₂、HNO₃物质的量浓度之比为(　　)

A.1∶1∶1 B.1∶3∶1

C.3∶3∶8 D.1∶1∶4

Answer

D

【解析】

分析溶液中Fe2＋的浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系图，可知，加入1mol铁粉，此时c(Fe2+)为0，说明此时发生反应：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O。再加入1mol铁粉，c(Fe2+)由0变为3，可知此时发生反应：2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2。当加入铁粉的物质的量为3mol时，c(Fe2+)浓度由3变为4，则发生了：Cu(NO3)2＋Fe=Fe(NO3)2＋Cu。据此分析。

将铁粉加入该稀溶液中，依次发生的反应是Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，2Fe(NO3)3＋Fe=3Fe(NO3)2，Cu(NO3)2＋Fe=Fe(NO3)2＋Cu。由图可知，稀硝酸消耗1 molFe同时生成1molFe(NO3)3，溶液中Fe(NO3)3消耗了1mol Fe，而Cu(NO3)2消耗了1mol Fe，结合反应方程式可知，消耗1 mol Fe需要4 molHNO3、2molFe(NO3)3和1 molCu(NO3)2，则原溶液中有4 mol HNO3、1molFe(NO3)3，1 molCu(NO3)2，则溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1∶1∶4。D项正确；

答案选D。