Question

某合金（僅含銅、鐵）中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為y mol，其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，將其全部投入50mL b mol?L^-1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(yīng)（假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物）．下列說法正確的是（　�。�

• A、若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，F(xiàn)e又開始溶解，Cu不溶解
• B、若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe³⁺
• C、若金屬全部溶解，且產(chǎn)生336 mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則b=0.3
• D、當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe³⁺、Cu²⁺時(shí)，則a與b的關(guān)系為：b≥80y（1-a/3）

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：A．溶液中有硝酸根時(shí)，再加入酸，溶液具有強(qiáng)氧化性，金屬鐵、銅都能溶解；
B．金屬全部溶解，F(xiàn)e可能以Fe²⁺形式存在；
C．若金屬全部溶解，失去電子的是鐵元素和銅元素，得電子的是硝酸中的氮元素，反應(yīng)中硝酸起氧化劑、酸性作用，根據(jù)N元素守恒計(jì)算起氧化劑作用的硝酸的濃度，據(jù)此判斷；
D．反應(yīng)中失去電子的是鐵元素和銅元素，得電子的是硝酸中的氮元素，得失電子數(shù)目相同．

解答： 解：A．若金屬有剩余，說明溶液中有硝酸根，在溶液中再滴入硫酸后，相當(dāng)于又存在了硝酸，金屬均能溶解，故A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)鐵的量較多時(shí)，可以將生成的三價(jià)鐵再還原為亞鐵，溶液中不一定含有Fe³⁺，故B錯(cuò)誤；
C．硝酸中N元素的化合價(jià)由+5價(jià)到+2價(jià)，當(dāng)產(chǎn)生336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），即0.015molNO時(shí)，顯示氧化性的硝酸為0.015mol，所以起氧化劑的硝酸的濃度c=

0.015mol

0.05L

=0.3mol/L，還有一部分硝酸顯示了酸性，則b＞0.3，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)鐵和銅與硝酸的反應(yīng)，作酸性的硝酸在Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂中，為3y（1-a）mol+2yamol=（3y-ya）mol，作氧化性的硝酸，得到的電子等于Fe、Cu失去的電子，由于NO是唯一的還原產(chǎn)物，所以作氧化性的硝酸為：

3y(1-a)+2ya

3

mol=

(3y-ya)

3

mol，硝酸總物質(zhì)的量為：（3y-ya）mol+

(3y-ya)

3

mol=

4y(1-a)

3

mol，硝酸的濃度為：c（HNO₃）=

4y(1-a)mol 3

0.05L

=80y（1-

a

3

），因?yàn)橄跛徇�可能剩余，所以b≥80y（1-

a

3

），故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，注意掌握質(zhì)量守恒定律、電子守恒在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，明確有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．