Question

在8.08g鐵與銅的混和物中，加入200mL 0.6mol/L的稀硝酸，充分反應(yīng)后剩余金屬5.44g．再向其中加入50mL 0.4mol/L的稀硫酸，充分振蕩后剩余金屬4.48g．若硝酸的還原產(chǎn)物只有NO，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A．剩余的5.44g金屬為鐵

B．剩余5.44g金屬為銅

C．共生成NO氣體0.03mol

D．8.08g金屬中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.208

Answer 1

分析：每次均有金屬剩余，說(shuō)明反應(yīng)后溶液中肯定沒(méi)有Fe³⁺，肯定有Fe²⁺，發(fā)生反應(yīng)：
3Cu+8H⁺+NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，3Fe²⁺+8H⁺+NO₃^-=Fe²⁺+2NO↑+4H₂O，
而有金屬剩余，知道反應(yīng)后溶液中必然不含H⁺，而NO₃^-只有

1

4

被還原：0.12mol×

1

4

=0.03mol，設(shè)溶解Cu為xmol，溶解Fe為ymol，根據(jù)方程式及剩余金屬質(zhì)量列方程解答；
第二次又加入H⁺為：0.05L×0.4mol/L×2=0.04mol，從方程式看出又有0.01mol的NO₃^-進(jìn)一步被還原．如果金屬全部消耗的是Fe，計(jì)算金屬質(zhì)量減少，如果金屬消耗的都是Cu，計(jì)算金屬質(zhì)量減少，與實(shí)際金屬質(zhì)量減少比較判斷第一次剩余的金屬，據(jù)此解答．

解答：解：每次均有金屬剩余，說(shuō)明反應(yīng)后溶液中肯定沒(méi)有Fe³⁺，肯定有Fe²⁺，發(fā)生反應(yīng)：
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
  3   8      2
3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O
  3    8    2
第一次加入H⁺和NO₃^-均為：0.2L×0.6mol/L=0.12mol，而有金屬剩余，知道反應(yīng)后溶液中必然不含H⁺，而NO₃^-只有

1

4

被還原：0.12mol×

1

4

=0.03mol．
設(shè)溶解Cu為xmol，溶解Fe為ymol，則：xmol+ymol=

3

8

×0.12mol；且 64g/mol×xmol+56g/mol×ymol=8.08g-5.44g=2.64g．解這個(gè)方程組，得：x=0.015，y=0.03．
第二次又加入H⁺為：0.05L×0.4mol/L×2=0.04mol，從方程式看出又有0.01mol的NO₃^-進(jìn)一步被還原．而如果金屬全部消耗的是Fe，則金屬必然減少：56g/mol×

3

8

×0.04mol=0.84g＜5.44g-4.48g=0.96g；
而如果金屬消耗的都是Cu，則金屬減少：64g/mol×

3

8

×0.02mol=0.96g=5.44g-4.48g=0.96g，說(shuō)明消耗的只有Cu．則可知第一次反應(yīng)后剩余的5.44g金屬全部是Cu，
A．由上述分析可知，第一次反應(yīng)后剩余的5.44g金屬全部是Cu，故A錯(cuò)誤；
B．由上述分析可知，第一次反應(yīng)后剩余的5.44g金屬全部是Cu，故B正確；
C．由上述分析可知，n（NO）=n（NO₃^-）=0.03mol+0.01mol=0.04mol，故C錯(cuò)誤；
D．由上述分析可知，可知原混合物中含Cu：0.015mol×64g/mol+5.44g=6.4g，含F(xiàn)e為：0.03mol×56g/mol=1.68g，原混合物中金屬鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

1.68g

8.08g

×100%=20.8%，故D正確；
故選BD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度較大，判斷第一次剩余的金屬組成是解題的關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查．