Question

某合金（僅含銅、鐵）中銅和鐵的物質的量之和為y mol，其中Cu的物質的量分數為a，將其全部投入50mL bmol?L^-1的硝酸溶液中，加熱使其充分反應（假充NO是惟一的還原產物）．下列說法正確的是（　　）

• A．若金屬有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金屬不能溶解
• B．若金屬全部溶解，則溶液中一定含有Fe³⁺
• C．若金屬全部溶解，且產生336mL氣體（標準狀況），則b=0.3
• D．當溶液中金屬離子只有Fe³⁺、Cu²⁺時，則a與b的關系為：b≥80y（1-

  a

  3

  ）

Answer 1

分析：A、溶液中有硝酸根時，再加入含氫離子的酸，相當于又存在了硝酸，金屬能溶解，
B、鐵可以和三價鐵反應生成亞鐵離子；
C、若金屬全部溶解，失去電子的是鐵元素和銅元素，得電子的是硝酸中的氮元素，得失電子數目相同；
D、反應中失去電子的是鐵元素和銅元素，得電子的是硝酸中的氮元素，得失電子數目相同．

解答：解：A、若金屬有剩余，說明溶液中有硝酸根，在溶液中再滴入硫酸后，相當于又存在了硝酸，金屬均能溶解，故A錯誤；
B、當鐵的量較多時，可以將生成的三價鐵再還原為亞鐵，溶液中不一定含有Fe³⁺，故B錯誤；
C、硝酸中的化合價由+5價到+2價，得到3mol電子，當產生336mL（標準狀況）即0.015mol一氧化氮時，轉移電子的物質的量為0.015mol×（5-2）=0.045mol，顯示氧化性的硝酸為0.015mol，還有一部分硝酸顯示了酸性，所以硝酸的濃度c

0.015mol

0.05L

=0.3mol/L，即b＞0.3，故C錯誤；
D、根據鐵和銅與硝酸的反應，作酸性的硝酸在Fe（NO₃）₃和Cu（NO₃）₂中，為3y（1-a）+2yamol，作氧化性的硝酸，得到的電子等于Fe、Cu失去的電子，由于NO是唯一的還原產物，所以作氧化性的硝酸為

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

3

mol，所有硝酸的總量為

4[3y(1-a)+2ya]

3

=4y（1-

a

3

），C（HNO₃）=

4y(1- a 3 )mol

0.05L

=80(1-

a

3

)，因為硝酸還可能有剩余，所以b≥80(1-

a

3

)，
故D正確．
故選D．

點評：本題主要考查硝酸的化學性質，注意電子守恒思想在解題中的運用．