Question

（8分）某合金中銅和鐵的物質的量均為0.3 mol，將其全部投入b mL 4mol?L^-1的硝酸溶液中，使其充分反應（假設N0是唯一的還原產物）。

（1）若金屬有剩余，其質量為m₁g，在溶液中再滴入稀硫酸后，剩余金屬為m₂ g，則m₁與m₂的關系為：m₁_________（填“>”、“<”或“=”）m₂.

（2）若b=450mL，則溶液中的陽離子為___________________。

（3）若合金與硝酸溶液恰好反應完全，求b的取值范圍（要有計算過程）。

 

Answer 1

（1）>                                                    （1分）

（2）Fe^3＋    Fe^2＋    Cu^2＋                                      （2分）

（3）有關反應為：3Cu＋8HNO₃=3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O……（1）

             3Fe＋8HNO₃=3Fe(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O……（2）

              Fe＋4HNO₃=Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O……（3）

根據(jù)方程式（1）計算，0.3mol Cu需要硝酸0.8 mol

如果硝酸不足按方程式（2）計算，0.3 mol Fe需要硝酸0.8 mol

共需硝酸1.6 mol，則b=400 mL                                       （2分）

如果硝酸充足則按方程式（3）計算，0.3 mol Fe需要硝酸1.2mol

共需硝酸2mol，則b=500mL                                         （2分）

所以400mL≤b≤500mL。                                             （1分）