Question

某合金（僅含銅、鐵）中銅和鐵的物質的量之和為y mol，其中Cu的物質的量分數為a，將其全部投入50mL b mol•L^﹣1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應（假設NO是唯一的還原產物）．請回答：

（1）若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬會　　；

A．繼續(xù)溶解          B．不溶解

（2）若金屬全部溶解，則溶液中一定含有較多的離子是　；

（3）當溶液中金屬離子只有Fe³⁺、Cu²⁺時，則a與b的關系為：　　．

Answer 1

考點：

化學方程式的有關計算．

專題：

計算題．

分析：

（1）溶液中有硝酸根時，再加入酸，溶液具有強氧化性，金屬能溶解；

（2）反應生成硝酸銅、鐵的硝酸鹽，Fe可能以Fe²⁺或Fe³⁺形式存在，或二者都有；

（3）根據Cu的物質的量分數計算合金中Cu、Fe的物質的量，反應中起酸作用的酸性生成Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂，根據守恒計算其酸作用的硝酸，根據電子轉移守恒計算起氧化劑作用的硝酸，兩部分硝酸之和為消耗的硝酸，應小于或等于50mL bmol•L^﹣1的硝酸溶液中含有的HNO₃．

解答：

解：（1）溶液中有硝酸根時，再加入酸，溶液具有強氧化性，金屬能繼續(xù)溶解，故A正確，故答案為：A；

（2）反應生成硝酸銅、鐵的硝酸鹽，Fe可能以Fe²⁺或Fe³⁺形式存在，或二者都有，故溶液中溶液中一定含有較多的離子是：Cu²⁺、NO₃^﹣，

故答案為：Cu²⁺、NO₃^﹣；

（3）合金中Cu的物質的量分數為a，則合金中Cu為ya mol、Fe為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為[3y（1﹣a）+2ya]mol，

作氧化性的硝酸生成NO，得到的電子等于Fe、Cu失去的電子，所以作氧化性的硝酸為mol，消耗硝酸的總量為[3y（1﹣a）+2ya]mol+mol=4y（1﹣a），

故4y（1﹣a）≤0.05L×bmol/L，

整理得，b≥80y（1﹣），

故答案為：b≥80y（1﹣）．

點評：

本題考查硝酸的性質、混合物的有關計算，難度中等，注意守恒思想在解題中的運用．