Question

某合金（僅含銅鐵）中銅后和鐵的物質(zhì)的量之和為ymol，其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，將其全部投入50mlbmol?L^-1的硝酸溶液中，加熱時(shí)期充分反應(yīng)（假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物），下列說法正確的是（　　）

• A、若金屬剩余，向溶液中再滴入硫酸后，金屬又開始溶解
• B、若金屬全部溶解，則溶液中一含有Fe³⁺
• C、若金屬全部溶解，且產(chǎn)生336ml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和b的關(guān)系沒法確定

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：

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．根據(jù)Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì)算合金中Cu、Fe的物質(zhì)的量，反應(yīng)中起酸作用的酸性生成Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂，根據(jù)守恒計(jì)算其酸作用的硝酸，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算起氧化劑作用的硝酸，兩部分硝酸之和為消耗的硝酸，應(yīng)小于或等于100mLbmol?L^-1的硝酸溶液中含有的HNO₃，據(jù)此可以確定a、b關(guān)系．

解答： 解：A．若金屬有剩余，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正確；
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0.015mol一氧化氮時(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，即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）+2yamol，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，消耗硝酸的總量為[3y（1-a）+2ya]mol+

4[3y(1-a)+2ya]

3

=4y（1-

a

3

），硝酸可能有剩余，故4y（1-

a

3

）≤0.05L×bmol/L，整理得，b≥80y（1-

a

3

），故D錯(cuò)誤，
故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算、混合物計(jì)算，題目難度中等，注意物質(zhì)氧化性、還原性的比較，結(jié)合質(zhì)量守恒和得失電子守恒計(jì)算．