Question

【题目】某铜铁合金中铜和铁的物质的量之和为ymol，其中铜的物质的量分数为a，将其全部投入50mLbmol/L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. 当溶液中金属离子只有铁离子和铜离子时，则a和b的关系为b≥80y（1－a/3）

B. 若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属不会溶解

C. 若金属全部溶解，则溶液中一定含有铁离子

D. 若金属全部溶解，且产生336mL气体（标准状况），则b=0.3

Answer 1

【答案】A

【解析】

A.反应中失去电子的是铁元素和铜元素，得电子的是硝酸中的氮元素，得失电子数目相同；B.溶液中有硝酸根离子时，再加入硫酸，溶液具有强氧化性，金属能溶解；C.金属全部溶解，铁元素在溶液中可能以Fe2+形式存在；D.若金属全部溶解，失去电子的是铁元素和铜元素，得电子的是硝酸中的氮元素，反应中硝酸起氧化剂、酸性作用，根据氮元素守恒计算起氧化剂作用的硝酸的量。

A.根据铁和铜与硝酸的反应，体现酸性的硝酸生成了Fe(NO3)3和Cu(NO3)2，为3y(1a)mol+2yamol=(3yya)mol，作氧化剂的硝酸得到的电子数目等于Fe、Cu失去的电子数目，由于NO是唯一的还原产物，所以作氧化剂的硝酸为mol，所以硝酸的总物质的量为(3yya)mol +mol=mol，硝酸的物质的量浓度为c(HNO3)==80y(1-)mol/L，因为硝酸还可能有剩余，所以b≥80y(1a/3)，故A正确；

B.若金属有剩余，因溶液中有硝酸根离子，在溶液中再滴入硫酸后，氢离子和硝酸根离子可继续氧化剩余的金属，故B错误；

C.当铁的量较多时，可以将生成的铁离子再还原为亚铁离子，溶液中不一定含有Fe3+，故C错误；

D.硝酸中氮元素的化合价由+5价降低到+2价，当产生336mL(标准状况)即0.015mol一氧化氮时，转移电子的物质的量为0.015mol×(52)=0.045mol，作氧化剂的硝酸为0.015mol，所以作氧化剂的硝酸的物质的量浓度为0.015mol÷0.05L=0.3mol/L，因还有一部分硝酸体现了酸性，所以硝酸的物质的量浓度大于0.3mol/L，即b>0.3，故D错误，答案选A。