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 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、若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
• B、若金属全部溶解，则溶液中一定含有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与b的关系为：b＜80y（1-

  a

  3

  ）

Answer 1

考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,硝酸的化学性质,铁的化学性质

专题：几种重要的金属及其化合物

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．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．铁铜合金与硝酸反应除生成NO外，还要生成相应的硝酸铁、硝酸铜等盐，即溶液中存在NO

- 3

，当在其中加入H₂SO₄时，H⁺和NO

- 3

可继续氧化剩余的金属，故A正确；
B．因Fe³⁺也可以氧化Cu而被还原为Fe²⁺，因此当金属全部溶解时也可能只有Fe²⁺、Cu²⁺，故B错误；
C．因没有告诉溶液中所含的铁离子是Fe²⁺、Fe³⁺，还是两者都有，故无法计算b，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 )

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错误．
故选A．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，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．