Question

高一化学选择题

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50mLbmol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(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)。

答案是AD 请解释下每个选项

Answer 1

A:金属有剩余，则此时溶液中为Fe2+或Fe2+,Cu2+,剩余金属为Cu,加入硫酸提供H+，铜溶解，实际是铜与HNO3反应
B:金属全部溶解，则可能的状态是Cu2+,Fe2+,Fe3+或Cu2+,Fe2+，具体要看a的大小
C:HNO3->NO,N从+5->+2
n(NO)=0.336/22.4=0.015mol,若HNO3全部消耗则b=0.3，此处尽可认为B>=0.3
D:只有Fe3＋、Cu2＋,则HNO3过量，与Fe2+反应生成Fe3＋
设变价的NO3-为cmol,则有：2a+3y(1-a)=3c 即c=y(1-a/3)
所以0.05*b>=c+2a+3y(1-a) 即b>=80y(1-a/3)

Answer 2

3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
A. 金属剩余，说明H+全部消耗，而硝酸里H+与NO3- 为1:1，说明一定有NO3-剩余，加入硫酸后，硫酸中的H+参与反应，金属开始溶解，A正确。
B. 金属全部溶解，因为生成的是低价的NO而不是NO2，所以溶液中可能只存在Cu2+ Fe2+这种情况，B错误。
C. 金属全部溶解，可能存在硝酸过量的情况，b不应该为一定值，经计算好像是b≥0.3，C错误。
Fe + 4H+ + NO3- = Fe3+ + NO + 2H2O
D. 金属刚好全部溶解，消耗硝酸物质的量为4(1-a)y {铁消耗的} + 8/3 ay {铜消耗的} = 4y(1-a/3)
即b=上式/0.05 {注意单位换算}=80y(1-a/3) 因为考虑过量问题，所以D正确。

Answer 3

A 对，因为溶液中含有硝酸根，加入硫酸之后又补充了H离子，等于又产生了硝酸，所以必能将未溶解固体溶解

B 错，溶液中可能生成的是Fe2+

C 错，没说正好完全反应
D对，只有Fe3＋、Cu2＋说明固体必然全部溶解，因为Fe3＋会氧化Fe以及Cu
那么失去的电子就是2ya+3y(1-a）摩尔电子，产生一摩尔NO消耗3摩尔电子，那么就是
2/3ya+y(1-a)摩尔NO，溶液中残存的硝酸根等于2ya+3y(1-a）加起来等于8/3ya+4y(1-a)再除以0.05等于80y(1－a/3)，这是最小情况，如果硝酸过量那么就是大于这个最小数值