题目内容

11．将18g铜和铁的混合物投入200mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下2.24L NO，剩余9.6g金属；继续加入200mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下2.24L NO．若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法中正确的是（　　）
A．原混合物中铜和铁各0.15 mol
B．稀硝酸的物质的量浓度为1 mol•L-1
C．第一次剩余9.6 g金属为铜和铁
D．再加入上述200 mL稀硝酸，还会得到标准状况下2.24 L NO

分析 向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，即恰好完全反应，既没有三价铁离子，也没有硝酸剩余；可以看作是18g混合物质与400mL硝酸反应生成0.2mol NO，铁铜全都生成二价的离子；发生的反应离子方程式为：3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，分别设出铁和铜的物质的量，根据固体总质量、生成气体的体积列式计算，然后对各选项进行判断．

解答 解：向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，说明恰好完全反应，既没有三价铁离子，也没有硝酸剩余．可以看作是18g混合物质与400ml硝酸反应生成0.2mol NO；铁铜全都生成二价的离子，设铁为xmol，铜为ymol，发生的反应离子方程式为：3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，则：
56x+64y=18、$\frac{2}{3}$x+$\frac{2}{3}$y=0.2，
解得：x=0.15mol、y=0.15mol  计算得到18g混合物中含铁质量为：0.15mol×56g/mol=8.4g；含有铜质量为：0.15mol×64g/mol=9.6g，
A．原混合物中铜和铁各0.15mol，故A正确；
B．金属的总物质的量为0.3mol，根据反应可知，硝酸的总物质的量为：0.3mol×$\frac{8}{3}$=0.8mol，则硝酸浓度为：c（HNO3）=$\frac{0.8mol}{0.4L}$=2mol/L，故B错误；
C．混合物中含有8.4g铁、9.6g铜，铁活泼性大于铜，则铁优先反应，故第一次剩余金属9.6g为铜，故C错误；
D．溶液中二价铁离子为0.15mol，根据电子守恒再加硝酸得NO为：$\frac{0.15×1}{3}$=0.05mol，标况下体积为22.4L/mol×0.05mol=1.12L，故D错误；
故选A．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，涉及硝酸的性质、铁、铜及其混合物性质的应用，依据反应现象和各量的计算判断是解题关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．

练习册系列答案
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