题目内容
已知某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol,其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50 mL b mol·L-1的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是( )
A.若金属没有剩余,反应中转移的电子数目为2y NA
B.若金属全部溶解,则溶液中一定含有Fe3+
C.当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时,则a与b的关系为:b≥80 y(1-a/3)
D.若金属全部溶解,且产生336 mL气体(标准状况),则b=0.3
C
【解析】
试题分析:A、Fe可能被氧化为Fe3+,也可能被氧化为Fe2+,所以反应中转移的电子数目不一定为2y NA,错误;B、当金属全部溶解时,Fe可能以Fe2+的形式存在,不一定 Fe3+,错误;C、HNO3和金属反应,参加反应的HNO3一部分作氧化剂生成NO,另一部分体现酸性生成硝酸盐,则:n(Cu)=aymol,n(Fe)=(1-a)y mol ,作酸性的HNO3为2n[Cu(NO3)2]+3n[Fe(NO3)3]=2aymol+3(1-a)y mol=(3-ay)mol;由电子守恒可得:生成的NO的物质的量,即被还原的硝酸的量n(NO)=[2aymol+(3-ay)mol]/3=(3-ay)/3mol,所以参加反应的硝 酸 n(HNO3)=(4-4ay/3)mol,则bX0.05≥(4-4ay/3)mol,得b≥80y(1-a/3),正确;D、当b=0.3时,参加反应的HNO3最多为0.05LX0.3mol•L‾1 =0.015mol,n(NO)=(336/22.4)X1000=0.015 mo,因为参加反应的HNO3物质的量应该大于0.015mol,而这里n(HNO3)=0.015mol,显然不成立,错误。
考点:本题考查根据电子转移和化学方程式的计算。
仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、20%KSCN溶液.
完成以下实验探究过程:
【提出假设】
假设1 该混合金属粉末中除铝外还含有
假设2 该混合金属粉末中除铝外还含有
假设3 该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素;
【设计实验方案】
基于假设3,设计出实验方案(不要在答题卡上作答).
【实验过程】
根据上述实验方案,完成实验的相关操作、预期现象和结论.提示:在答题卡上按以下方式作答,注意前后内容对应.
| 编号 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| ① | 用药匙取少许样品,加入试管A中,再用滴管取过量 |
有固体剩余,并有气泡产生 | 合金中除铝外还含有Fe、Cu 元素 |
| ② | 往试管A的剩余固体中加过量 |
固体部分溶解,并有气体放出,溶液呈浅绿色 | |
| ③ | 往试管B中加入少量 |
||
| ④ | 往②剩余固体中加入稀硝酸;再滴加 |
固体溶解,有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色,溶液显蓝色;再加某溶液后有蓝色沉淀产生 |
写出在实验①中发生反应的离子方程式: