Question

現有Fe、Cu組成的合金，其中Fe、Cu的總物質的量為a，Cu的物質的量分數為x。將合金研成粉末后，全部投入到含b HNO₃的稀溶液中，微熱使其充分反應，且硝酸的還原產物只有NO。試回答下列問題：

(1)用粒子符號填寫下列空白(列舉出全部可能的情況)

	①	②	③	④	…
殘留固體成分
溶液中的金屬離子

(2)當溶液中金屬離子只有Fe²⁺和Cu²⁺時，則b的取值范圍是__________________(用a、x表示)。

(3)當x=0.5，溶液中Fe³⁺與Fe²⁺的物質的量相等時，在標準狀況下共產生672 mL氣體。求a、b的值。

Answer 1

解析：(1)

①	②	③	④	⑤	⑥
FeCu	Cu	Cu
Fe2+	Fe2+	Fe2+ Cu2+	Fe2+ Cu2+	Fe2+ Fe3+ Cu2+	Fe2+ Fe3+

(2)3Cu+8HNO₃===3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

      ax   

3Fe  +  8HNO₃===3Fe(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

a(1－x)

消耗硝酸總量n(HNO₃)=+=，

＜b≤。

(3)根據電子守恒得：

0.5a×2+0.25a×3+0.25a×2=×3

a=0.04 mol

又知：3Cu&8HNO₃，3Fe&8HNO₃，Fe&4HNO₃(生成Fe³⁺)

b= mol+ mol+0.04 mol=0.12 mol。

答案：(1)

①	②	③	④	⑤	⑥
FeCu	Cu	Cu
Fe2+	Fe2+	Fe2+ Cu2+	Fe2+ Cu2+	Fe2+ Fe3+ Cu2+	Fe2+ Fe3+

(2)＜b≤

(3)a=0.04 mol，b=0.12 mol