Question

将Fe和Cu的混合物粉末加入到100ml4mol/L稀硝酸中充分反应后

将Fe和Cu的混合物粉末加入到100ml4mol/L稀硝酸中充分反应后；

（1）若反应后有Cu剩余，则此溶液中一定有的阳离子是--------------，可能有的阳离子是---------------。（不考虑水的电离）

（2）若反应后的溶液中有Fe3+，则溶液中一定含有的阳离子是------------，可能含有的阳离子是-----------------

（3）如果反应后的溶液中无金属剩余，则加入金属粉末的最大质量应小于--------------------

（4）如果加入的Fe和Cu的质量比为7:8，则使HNO3完全反应的金属粉末的最小质量是--------------

Answer 1

(1)若反应后有Cu剩余，肯定没有Fe3+，则此溶液中一定有Fe2＋，可能有Cu2＋；
(2)若反应后有Fe3＋时，金属铜全部反应掉了2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，
则此溶液中一定有Cu2＋，可能有Fe2＋；
(3)由上述三个过程可知，只发生与铜的反应时所需的金属量最多，由3Cu～8HNO3可解得需Cu的质量为9.6 g；
(4)因要求HNO3完全反应且金属质量最小，所以加入的铁要尽可能多耗酸，所以生成的是Fe3＋，而Fe和Cu的质量比为7∶8，可得到两者的物质的量之比为1∶1，根据Fe→4HNO3,3Cu→8HNO3
1 4 3 8
x 4x x 8x/3
4x+8x/3=0.4可解得需要Fe和Cu的物质的量均为0.06 mol，
从而可得金属粉末的质量为7.2 g.
答案：(1)Fe2＋ Cu2＋ (2)Cu2＋ Fe2＋ (3)9.6 g
(4)7.2 g