Question

【題目】某銅鐵合金中銅和鐵的物質的量之和為ymol，其中銅的物質的量分數為a，將其全部投入50mLbmol/L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）。下列說法正確的是( )

A. 當溶液中金屬離子只有鐵離子和銅離子時，則a和b的關系為b≥80y（1－a/3）

B. 若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬不會溶解

C. 若金屬全部溶解，則溶液中一定含有鐵離子

D. 若金屬全部溶解，且產生336mL氣體（標準狀況），則b=0.3

Answer 1

【答案】A

【解析】

A.反應中失去電子的是鐵元素和銅元素，得電子的是硝酸中的氮元素，得失電子數目相同；B.溶液中有硝酸根離子時，再加入硫酸，溶液具有強氧化性，金屬能溶解；C.金屬全部溶解，鐵元素在溶液中可能以Fe2+形式存在；D.若金屬全部溶解，失去電子的是鐵元素和銅元素，得電子的是硝酸中的氮元素，反應中硝酸起氧化劑、酸性作用，根據氮元素守恒計算起氧化劑作用的硝酸的量。

A.根據鐵和銅與硝酸的反應，體現酸性的硝酸生成了Fe(NO3)3和Cu(NO3)2，為3y(1a)mol+2yamol=(3yya)mol，作氧化劑的硝酸得到的電子數目等于Fe、Cu失去的電子數目，由于NO是唯一的還原產物，所以作氧化劑的硝酸為mol，所以硝酸的總物質的量為(3yya)mol +mol=mol，硝酸的物質的量濃度為c(HNO3)==80y(1-)mol/L，因為硝酸還可能有剩余，所以b≥80y(1a/3)，故A正確；

B.若金屬有剩余，因溶液中有硝酸根離子，在溶液中再滴入硫酸后，氫離子和硝酸根離子可繼續氧化剩余的金屬，故B錯誤；

C.當鐵的量較多時，可以將生成的鐵離子再還原為亞鐵離子，溶液中不一定含有Fe3+，故C錯誤；

D.硝酸中氮元素的化合價由+5價降低到+2價，當產生336mL(標準狀況)即0.015mol一氧化氮時，轉移電子的物質的量為0.015mol×(52)=0.045mol，作氧化劑的硝酸為0.015mol，所以作氧化劑的硝酸的物質的量濃度為0.015mol÷0.05L=0.3mol/L，因還有一部分硝酸體現了酸性，所以硝酸的物質的量濃度大于0.3mol/L，即b>0.3，故D錯誤，答案選A。