Question

某合金（仅含铜铁）中铜后和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mlbmol?L^-1的硝酸溶液中，加热时期充分反应（假设NO是唯一的还原产物），下列说法正确的是（　　）

• A、若金属剩余，向溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
• B、若金属全部溶解，则溶液中一含有Fe³⁺
• C、若金属全部溶解，且产生336ml气体（标准状况），则b=0.3
• D、当溶液中金属离子只有Fe³⁺、Cu²⁺时，则a和b的关系没法确定

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：A．溶液中有硝酸根时，再加入酸，溶液具有强氧化性，金属能溶解；
B．金属全部溶解，Fe可能以Fe²⁺形式存在；
C．若金属全部溶解，失去电子的是铁元素和铜元素，得电子的是硝酸中的氮元素，反应中硝酸起氧化剂、酸性作用，根据N元素守恒计算起氧化剂作用的硝酸的浓度，据此判断；
D．根据Cu的物质的量分数计算合金中Cu、Fe的物质的量，反应中起酸作用的酸性生成Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂，根据守恒计算其酸作用的硝酸，根据电子转移守恒计算起氧化剂作用的硝酸，两部分硝酸之和为消耗的硝酸，应小于或等于100mLbmol?L^-1的硝酸溶液中含有的HNO₃，据此可以确定a、b关系．

解答： 解：A．若金属有剩余，溶液中有硝酸根，在溶液中再滴入硫酸后，相当于又存在了硝酸，金属均能溶解，故A正确；
B．当铁的量较多时，可以将生成的三价铁再还原为亚铁，溶液中不一定含有Fe³⁺，故B错误；
C．硝酸中N元素的化合价由+5价到+2价，当产生336mL（标准状况），即0.015mol一氧化氮时，显示氧化性的硝酸为0.015mol，所以起氧化剂的硝酸的浓度c=

0.015mol

0.05L

=0.3mol/L，还有一部分硝酸显示了酸性，即b＞0.3，故C错误；
D．根据铁和铜与硝酸的反应，作酸性的硝酸在Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂中，为3y（1-a）+2yamol，作氧化性的硝酸，得到的电子等于Fe、Cu失去的电子，由于NO是唯一的还原产物，所以作氧化性的硝酸为

3y(1-a)+2ya

3

mol，消耗硝酸的总量为[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错误，
故选A．

点评：本题考查氧化还原反应的计算、混合物计算，题目难度中等，注意物质氧化性、还原性的比较，结合质量守恒和得失电子守恒计算．