Question

將18 g銅和鐵的混合物投入200 mL稀硝酸中,充分反應后得到標準狀況下2.24 L NO,剩余9.6 g金屬;繼續加入200 mL等濃度的稀硝酸,金屬完全溶解,又得到標準狀況下2.24 L NO。若向反應后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不變紅,則下列說法中正確的是(　　)

A．原混合物中銅和鐵各0.15 mol	B．稀硝酸的物質的量濃度為1 mol·L-1
C．第一次剩余9.6 g金屬為銅和鐵	D．再加入上述200 mL稀硝酸,還會得到標準狀況下2.24 L NO

Answer 1

A

解析試題分析：向反應后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不變紅，說明在溶液中存在的離子是Fe²⁺；溶液中存在Fe²⁺、Cu²⁺。兩次加入的酸相同，產生的NO的物質的量相同，則轉移的電子的物質的量也相同。每一次反應產生NO的物質的量為2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,電子轉移為0.1mol×3=0.3mol.由于金屬活動性Fe>Cu,所以首先溶解的是金屬Fe,根據反應方程式是3Fe＋8HNO₃(稀)=3Fe(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O。可知消耗的金屬Fed的物質的量為3/2×0.1mol=0.15 mol.若剩余的金屬都是Cu，則n(Cu)=" 9.6" g÷64g/mol="0.15" mol;由于Cu是+2價金屬，所以電子轉移數目為0.15 mol×2=0.3mol。正好與題干吻合。因此原混合物中銅和鐵各0.15 mol。每一次加入硝酸的物質的量為8/2×0.1mol=0.4mol.因此硝酸的物質的量濃度為0.4mol÷0.2L=2mol/L.若再加入上述200 mL稀硝酸，會發生反應：NO₃^-+4H⁺+3Fe²⁺= 3Fe³⁺+NO↑+2H₂O，n(Fe²⁺)=0.15 mol;反應需要消耗H+的物質的量為0.15 mol ×4/3=0.2mol;實際加入的n(H⁺)=0.4mol，多于需要量，因此放出的氣體按照Fe²⁺來計算。根據離子方程式可知可還會產生NO的的物質的量為0.05 mol。在標準狀況下體積為1.12L。因此正確選項為A。
考點：考查銅和鐵的混合物與硝酸發生反應的情況的知識。