Question

将铁粉和铜粉组成的均匀混合物10.4 g放入适当容器中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后生成NO气体2.24L（标准状况），溶液中还有固体未溶解，测得剩余固体质量为1.6 g．
（1）已知还原性Cu＞Fe²⁺，通过计算判断剩余固体中是否含有铁粉．
（2）计算原混合物中铁和铜的物质的量．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：守恒法

分析：（1）假设剩余金属中含有Fe，则Cu未参加反应，反应生成Fe（NO₃）₂，根据电子转移守恒计算参加反应Fe的质量，与实际消耗金属质量比较判断；
（2）设混合物中Fe的物质的量为xmol，Cu的物质的量为ymol，结合（1）中判断参加反应的物质，根据电子守恒列方程，再根据总质量列方程，联立方程计算解答．

解答： 解：（1）假设剩余金属中含有Fe，则Cu未参加反应，反应生成Fe（NO₃）₂，NO的物质的量为

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，根据电子转移守恒，参加反应Fe的质量为

0.1mol×3

2

=0.15mol，参加反应Fe质量为0.15mol×56g/mol=8.4g＜10.4g-1.6g=8.8g，故一定有Cu参与反应，剩余金属一定不含Fe，
答：剩余固体中一定不含铁粉；
（2）设混合物中Fe的物质的量为xmol，Cu的物质的量为ymol，
由二者质量可得：56x+64y=10.4
参加反应Cu为ymol-

1.6g

64g/mol

=（y-0.025）mol，
根据电子转移守恒，有：2x+2（y-0.025）=0.1×3
联立方程解得：x=0.1  y=0.075
答：混合物中Fe为 0.1mol，Cu为 0.075mol．

点评：本题考查混合物计算，利用假设法判断剩余固体的组成是关键，注意守恒法的应用，难度中等．