Question

18．已知某銅、鐵合金中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為amol，其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為b，將其全部投入到50mL c mol•L^-1的硝酸溶液中，加熱使HNO₃完全反應(yīng)（假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物）．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe³⁺
• B． 若金屬有剩余，向溶液中再滴入硫酸后，金屬不會發(fā)生溶解
• C． 當(dāng)溶液中金屬離子只含有Fe³⁺、Cu²⁺時，則c與a、b的關(guān)系為：c=80a$\frac{1-b}{3}$
• D． 若金屬全部溶解，且產(chǎn)生336mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則c=0.3

Answer 1

分析 A．金屬全部溶解，F(xiàn)e可能以Fe²⁺形式存在；
B．溶液中有硝酸根時，再加入酸，溶液具有強(qiáng)氧化性，金屬能溶解；
C．反應(yīng)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(shù)目相同；
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，得失電子數(shù)目相同．

解答 解：A．B．當(dāng)鐵的量較多時，可以將生成的三價鐵再還原為亞鐵，溶液中不一定含有Fe³⁺，故A錯誤；
B．若金屬有剩余，說明溶液中有硝酸根，在溶液中再滴入硫酸后，相當(dāng)于又存在了硝酸，金屬均能溶解，故B錯誤；
C．根據(jù)鐵和銅與硝酸的反應(yīng)，作酸性的硝酸在Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂中，為3a（1-b）+2abmol，作氧化性的硝酸，得到的電子等于Fe、Cu失去的電子，由于NO是唯一的還原產(chǎn)物，所以作氧化性的硝酸為$\frac{[3a（1-b）+2ab]}{3}$mol，所有硝酸的總量為4×$\frac{[3a（1-b）+2ab]}{3}$mol=4a×（1-$\frac{3}$）mol，c（HNO₃）=$\frac{4a（1-\frac{3}）mol}{0.05L}$=80a（1-$\frac{3}$），故C正確；
D．硝酸中的化合價由+5價到+2價，得到3mol電子，當(dāng)產(chǎn)生336mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）即0.015mol一氧化氮時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.015mol×（5-2）=0.045mol，顯示氧化性的硝酸為0.015mol，還有一部分硝酸顯示了酸性，所以硝酸的濃度c＞$\frac{0.015mol}{0.05L}$=0.3mol/L，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計算、混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，注意物質(zhì)氧化性、還原性的比較，結(jié)合質(zhì)量守恒和得失電子守恒計算，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計算能力．