Question

高中一道化学题

某合金（仅含铜、铁）中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mL bmol·L-1的硝酸溶液中，加热使其充分瓜（假设NO是唯一的还原产物）。下列说法正确的是（ ）

A、若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解

B、若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3+

C、若金属全部溶解，且产生336mL气体（标准状况）,则b=0.3

D、当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时，则a 与b的关系为：b≥80y(1-a/3)

Answer 1

解析
因为溶液只有Fe3+、Cu2+，由于Fe3+的氧化性不可能存在铜、铁过量的情况,那么硝酸的量肯定是过量或者刚好完全反应
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3 8
ay→8ay/3
Fe + 4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
1 4
y(1-a)→4y(1-a)
所以有0.05b≥8ay/3+4y(1-a)
解得b≥80y（1-a/3）

所以选D

Answer 2

选AD
解析

3Cu+8HNO3===3Cu(N03)2+2NO+4H2O
Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO+2H2O
2Fe(NO3)3+Fe==3Fe(NO3)2
2Fe(NO3)3+Cu==2Fe(NO3)2+Cu(NO3)2

A：因为反应停止的原因是H+不够，所以加入硫酸等于加入H+，可使反应继续进行,金属重新开始溶解。
B：如果Fe过量，则可能会将溶液中所有的Fe3+还原成Fe2+。
C：生成的气体全为NO，但HNO3并没有完全被还原，336ml的气体为0.015molNO，根据上面的反应可知硝酸为0.015*4=0.06mol,所以b=(0.06*1000)/50=1.2
D：当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时，根据上述反应，硝酸必须过量，反应掉的硝酸物质的量为n=8ya/3+4y（1-a)=4y（1-a/3）,所以此时b=4y（1-a/3）*1000/50=80y(1-a/3)，硝酸过量所以b≥80y(1-a/3) 。