Question

11．將18g銅和鐵的混合物投入200mL稀硝酸中，充分反應后得到標準狀況下2.24L NO，剩余9.6g金屬；繼續加入200mL等濃度的稀硝酸，金屬完全溶解，又得到標準狀況下2.24L NO．若向反應后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，則下列說法中正確的是（　�。�

• A． 原混合物中銅和鐵各0.15 mol
• B． 稀硝酸的物質的量濃度為1 mol•L^-1
• C． 第一次剩余9.6 g金屬為銅和鐵
• D． 再加入上述200 mL稀硝酸，還會得到標準狀況下2.24 L NO

Answer 1

分析 向反應后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，即恰好完全反應，既沒有三價鐵離子，也沒有硝酸剩余；可以看作是18g混合物質與400mL硝酸反應生成0.2mol NO，鐵銅全都生成二價的離子；發生的反應離子方程式為：3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O、3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，分別設出鐵和銅的物質的量，根據固體總質量、生成氣體的體積列式計算，然后對各選項進行判斷．

解答 解：向反應后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，說明恰好完全反應，既沒有三價鐵離子，也沒有硝酸剩余．可以看作是18g混合物質與400ml硝酸反應生成0.2mol NO；鐵銅全都生成二價的離子，設鐵為xmol，銅為ymol，發生的反應離子方程式為：3Fe+8H⁺+2NO₃^-=3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O、3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，則：
56x+64y=18、$\frac{2}{3}$x+$\frac{2}{3}$y=0.2，
解得：x=0.15mol、y=0.15mol  計算得到18g混合物中含鐵質量為：0.15mol×56g/mol=8.4g；含有銅質量為：0.15mol×64g/mol=9.6g，
A．原混合物中銅和鐵各0.15mol，故A正確；
B．金屬的總物質的量為0.3mol，根據反應可知，硝酸的總物質的量為：0.3mol×$\frac{8}{3}$=0.8mol，則硝酸濃度為：c（HNO₃）=$\frac{0.8mol}{0.4L}$=2mol/L，故B錯誤；
C．混合物中含有8.4g鐵、9.6g銅，鐵活潑性大于銅，則鐵優先反應，故第一次剩余金屬9.6g為銅，故C錯誤；
D．溶液中二價鐵離子為0.15mol，根據電子守恒再加硝酸得NO為：$\frac{0.15×1}{3}$=0.05mol，標況下體積為22.4L/mol×0.05mol=1.12L，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，涉及硝酸的性質、鐵、銅及其混合物性質的應用，依據反應現象和各量的計算判斷是解題關鍵，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．