Question

将a mol的铁铜混合物投入到200mL 2mol/L的稀HNO₃中，充分反应后金属无剩余，下列说法正确的是（　　）

• A、被还原的HNO₃不可能是

  2a

  3

  mol
• B、溶液中剩余的n（NO₃^-）≤（0.4-

  2a

  3

  ）mol
• C、溶液中不可能同时存在Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺
• D、被还原的硝酸为0.8a mol时，则溶液中一定含有Fe²⁺

Answer 1

考点：硝酸的化学性质,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：首先应明确的是化学反应方程式．
当铁过量时：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO+4H₂O．①（铁失去2个电子）
当铁不过量时：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+2NO+4H₂O．②（铁失去3个电子）
铜：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO+4H₂O．③（铜失去2个电子）
∴若溶液中的铁是过量的，则amol的铜铁混合物便可看做一种物质（它们都只失2个电子），结合反应的方程式用端值法解答该题．

解答： 解：当铁过量时：3Fe+8HNO₃=3Fe（NO₃）₂+2NO+4H₂O．①（铁失去2个电子）
当铁不过量时：Fe+4HNO₃=Fe（NO₃）₃+2NO+4H₂O．②（铁失去3个电子）
铜：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO+4H₂O．③（铜失去2个电子）
∴若溶液中的铁是过量的，则amol的铜铁混合物便可看做一种物质（它们都只失2个电子），
A．∵在①③反应中，被还原硝酸的量为原硝酸量的

1

4

，则∴被还原硝酸为

8

3

amol×

1

4

=

2

3

amol，故A错误；
B．由①②③可知，当铁过量时，溶液中剩余的硝酸根离子是最多的，∵当铁过量时，剩余的硝酸根离子的物质的量为：0.4mol-

2

3

amol，
∵铁不一定过量，∴溶液中剩余硝酸根离子的浓度≤0.4mol-

2

3

amol，故B正确；
C．铁和稀硝酸的反应机理是：加入的铁先被硝酸还原成+3价，之后若铁还有剩余，三价铁离子又会和剩余铁单质反应，生成2价铁离子，
∴由此，只有在铁过量时，溶液中才可能同时出现2价和3价的铁离子，而在铁过量时，反应生成的3价铁离子会将未反应的铜单质和铁单质氧化，∴有可能使Fe²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺同时存在，故C错误；
D．当消耗硝酸为0.8amol时，转移电子2.4amol，如金属全部为铁，且全部生成Fe³⁺，则转移3amol电子，如含有0.6mol铜，0.4mol铁，则全部反应生成Fe³⁺，就没有Fe²⁺，故D错误．
故选B．

点评：本题考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意把握相关反应的方程式的书写，根据方程式计算该题，难度中等．