Question

現有等物質的量組成的Fe、Cu合金共0．1 mol，研成粉末后，全部投入稀硝酸中，微熱使其充分反應，已知硝酸的還原產物只有NO。由于HNO3用量的不同，溶液中的金屬離子和殘留固體的成分會有多種情況。下列說法正確的是

A．根據溶液中的金屬離子和殘留固體的成分最多會有5種情況

B．若金屬有剩余，在溶液中再滴入稀硫酸后，金屬不會溶解

C．當合金剛好溶解時，在標準狀況下產生2．24LNO

D．若合金全部溶解，在溶液中加入過量的氨水，(已知銅離子可轉化為四氨合銅絡離子溶于水)則經過濾、洗滌、干燥、充分灼燒、稱量可得固體4g

Answer 1

D

【解析】

試題分析：A．由于混合粉末中Fe、Cu是等物質的量混合，由于二者的物質的量的和是0．1 mol，所以n(Fe)=n(Cu)=0．05mol。Fe是變價金屬，可能存在的化合價有+2、+3價。若硝酸不足量，金屬不能完全反應，由于Fe>Cu，則剩余金屬是Cu，溶液成分可能是Fe(NO3)2；也可能是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；若剩余金屬是Fe、Cu，溶液成分可能是Fe(NO3)2；若固體沒有剩余，可能溶液的成分是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；Fe(NO3)3、Cu(NO3)2；所以可能存在的情況有6種，選項A錯誤；B．若金屬有剩余，由于在溶液中含有NO3-，在溶液中再滴入稀硫酸后，在酸性條件下，H+、NO3-、Cu或Fe會發(fā)生反應而使金屬溶解，錯誤；C．當合金剛好溶解時，根據A可知，溶液可能是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；Fe(NO3)3、Cu(NO3)2；由于Fe、Cu的物質的量都是0．05mol。若溶液是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；則根據電子守恒可得，n(NO)= [(0．05mol×2)+ (0．05mol×2)]÷3=0．2/3,體積為V(NO)=0．2mol/3×22．4L/mol=1．49L；若溶液為Fe(NO3)3、Cu(NO3)2；n(NO)= [(0．05mol×3)+ (0．05mol×2)]÷3=0．25/3,體積為V(NO)=0．25mol/3×22．4L/mol=1．87L；若產物是Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；，則產生的氣體的物質的量在1．49L——1．87L之間，所以選項C錯誤；D．若合金全部溶解，在溶液中加入過量的氨水，銅離子可轉化為溶于水的四氨合銅絡離子，Fe元素這形成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀，經過濾、洗滌、干燥、充分灼燒得到Fe2O3,根據Fe元素守恒可知，n(Fe2O3)= 0．025mol,m(Fe2O3)= 0．025mol×160g/mol= 4g，正確。

考點：考查Fe、Cu的混合物與酸反應的情況及相應的計算的判斷的知識。