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．8.08g金屬中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.208

D．共生成NO氣體 0.03mol

 

Answer 1

【答案】

BC

【解析】

試題分析：由于金屬性是鐵強(qiáng)于銅，且每次均有金屬剩余，說明反應(yīng)后溶液中肯定沒有Fe³⁺，肯定有Fe²⁺。

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，則反應(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

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。綜合以上計(jì)算，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%。共生成NO為：0.03mol + 0.01mol＝ 0.04mol，所以正確的答案選BC。

考點(diǎn)：考查鐵、銅混合物與硝酸、硫酸反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：該題綜合性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的思維能力要求高，不易得分。該題的關(guān)鍵是明確反應(yīng)的原理，然后依據(jù)反應(yīng)的方程式逐一分析、判斷即可，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和抽象思維能力。