Question

某合金（仅含铜、铁）中铜和铁的物质的量之和为ymol，其Cu的物质的量分数为a，将其全部投入100mLbmol?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）．当溶液中金属离子只有Fe³⁺、Cu²⁺时，则a与b关系为（　　）

• A、b≥40y（2-

  a

  3

  ）
• B、b≥80y（2-

  a

  3

  ）
• C、b≥40y（1-

  a

  3

  ）
• D、b≥80y（1-

  a

  3

  ）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：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，据此计算解答．

解答： 解：合金中Cu的物质的量分数为a，则合金中Cu为ya mol、Fe为y（1-a） mol，
起酸性的硝酸生成Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂中，故起酸性作用的硝酸为[3y（1-a）+2ya]mol，
作氧化性的硝酸生成NO，得到的电子等于Fe、Cu失去的电子，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+为

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

3

mol=4y（1-

1

3

a），
故4y（1-

1

3

a）≤0.1L×bmol/L，
整理得，b≥40y（1-

a

3

），
故选C．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，注意守恒思想在解题中的运用．