Question

某合金（僅含銅、鐵）中銅和鐵的物質(zhì)的量之和為y mol，其中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，將其全部投入50mL b mol?L^-1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應(yīng)（假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物）．請(qǐng)回答：
（1）若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬會(huì)

 

；
A．繼續(xù)溶解          B．不溶解
（2）若金屬全部溶解，則溶液中一定含有較多的離子是

 

；
（3）當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe³⁺、Cu²⁺時(shí)，則a與b的關(guān)系為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）溶液中有硝酸根時(shí)，再加入酸，溶液具有強(qiáng)氧化性，金屬能溶解；
（2）反應(yīng)生成硝酸銅、鐵的硝酸鹽，F(xiàn)e可能以Fe²⁺或Fe³⁺形式存在，或二者都有；
（3）根據(jù)Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì)算合金中Cu、Fe的物質(zhì)的量，反應(yīng)中起酸作用的酸性生成Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂，根據(jù)守恒計(jì)算其酸作用的硝酸，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算起氧化劑作用的硝酸，兩部分硝酸之和為消耗的硝酸，應(yīng)小于或等于50mL bmol?L^-1的硝酸溶液中含有的HNO₃．

解答： 解：（1）溶液中有硝酸根時(shí)，再加入酸，溶液具有強(qiáng)氧化性，金屬能繼續(xù)溶解，故A正確，故答案為：A；
（2）反應(yīng)生成硝酸銅、鐵的硝酸鹽，F(xiàn)e可能以Fe²⁺或Fe³⁺形式存在，或二者都有，故溶液中溶液中一定含有較多的離子是：Cu²⁺、NO₃^-，
故答案為：Cu²⁺、NO₃^-；
（3）合金中Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，則合金中Cu為ya mol、Fe為y（1-a） mol，
起酸性的硝酸生成Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂中，故起酸性作用的硝酸為[3y（1-a）+2ya]mol，
作氧化性的硝酸生成NO，得到的電子等于Fe、Cu失去的電子，所以作氧化性的硝酸為

[3y(1-a)+2ya]

3

mol，消耗硝酸的總量為[3y（1-a）+2ya]mol+

[3y(1-a)+2ya]

3

mol=4y（1-

1

3

a），
故4y（1-

1

3

a）≤0.05L×bmol/L，
整理得，b≥80y（1-

a

3

），
故答案為：b≥80y（1-

a

3

）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查硝酸的性質(zhì)、混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，注意守恒思想在解題中的運(yùn)用．