Question

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50mL bmol?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、若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe³⁺
• B、若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属不会开始溶解
• 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与b关系为：b≥80y（1-a/3）

Answer 1

考点：铁盐和亚铁盐的相互转变,氧化还原反应

专题：氧化还原反应专题,几种重要的金属及其化合物

分析：A．金属全部溶解，Fe可能以Fe²⁺形式存在；
B．硝酸根离子在酸性环境下具有强的氧化性；
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，得失电子数目相同；
D．反应中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，得失电子数目相同．

解答： 解：A．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⁺，故错误；
B．反应后溶液中有硝酸根时，再加入酸，溶液具有强氧化性，金属能继续溶解，故B错误；
C．硝酸中的化合价由+5价到+2价，得到3mol电子，当产生336mL（标准状况）即0.015mol一氧化氮时，转移电子的物质的量为0.015mol×（5-2）=0.045mol，显示氧化性的硝酸为0.015mol，还有一部分硝酸显示了酸性，所以硝酸的浓度c=

0.015mol

0.05L

=0.3mol/L，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，所有硝酸的总量为

4[3y(1-a)+2ya]

3

=4y（1-

a

3

），C（HNO₃）=

4y(1- a 3 )mol

0.05L

=80y（1-

a

3

），因为硝酸还可能有剩余，所以b≥80y（1-

a

3

），故D正确；
故选：D．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，熟悉相关物质的性质，注意物质氧化性、还原性强弱是解题关键，题目难度中等．