Question

已知某合金（仅含铜、铁）中铜和铁的物质的量之和为y mol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50mL b mol?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、若金属没有剩余，反应中转移的电子数目为2y N_A
• B、若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe³⁺
• C、当溶液中金属离子只有Fe³⁺、Cu²⁺时，则a与b的关系为：b≥80y（1-

  1

  3

  a）
• D、若金属全部溶解，且产生336mL气体（标准状况），则b=0.3

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：A．Fe可能被氧化为Fe³⁺，也可能被氧化为Fe²⁺；
B．金属全部溶解，Fe可能以Fe²⁺形式存在；
C．反应中硝酸起氧化剂、酸性作用，起氧化剂的硝酸生成NO，体现酸性作用的硝酸生成硝酸盐，表示出Cu、Fe的物质的量，根据氮元素守恒计算起酸性，根据电子转移守恒计算起氧化剂作用的硝酸，可得参加反应硝酸总量，再结合反应中硝酸可能有剩余解答．
D．根据氮原子转移守恒计算起氧化剂作用的硝酸，计算硝酸总物质的量，反应中还有一部分硝酸显示了酸性，据此解答．

解答： 解：A．Fe可能被氧化为Fe³⁺，也可能被氧化为Fe²⁺，反应中转移的电子数目不一定为2y N_A，故A错误；
B．金属全部溶解，Fe可能以Fe²⁺形式存在，不一定含有Fe³⁺，故B错误；
C．反应中硝酸起氧化剂、酸性作用，起氧化剂的硝酸生成NO，体现酸性作用的硝酸生成硝酸盐，n（Cu）=ay mol，n（Fe）=（1-a）y mol，体现酸性作用的硝酸物质的量=3[Fe（NO₃）₃]+2[Cu（NO₃）₂]=3y（1-a）+2yamol，作氧化性的硝酸，得到的电子等于Fe、Cu失去的电子，由于NO是唯一的还原产物，所以作氧化性的硝酸为

3y(1-a)+2ya

3

mol，所有硝酸的总量为

3y(1-a)+2ya

3

mol+3y（1-a）+2yamol=4y（1-

a

3

），由于硝酸还可能有剩余，故b×0.05≥4y（1-

a

3

），故b≥80y（1-

a

3

），故C正确；
D．NO的物质的量=

0.336L

22.4L/mol

=0.015mol，故体现氧化性的硝酸为0.015mol，若b=0.3，参加反应硝酸的最大物质的量=0.05L×0.03mol/L=0.015mol，反应中部分硝酸显示了酸性，故硝酸的物质的量应大于0.015mol，显然不成立，故D错误，
故选C．

点评：本题考查混合物计算、化学方程式计算，注意利用电子转移与原子守恒的应用，难度中等．