Question

【題目】己知某合金(僅含銅、鐵)中銅和鐵的物質的量之和為ymol，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是唯一的還原產物）。下列說法正確的是

A. 若金屬有剩余，反應中轉移的電子數目為2yNA

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

【答案】D

【解析】若金屬有剩余，Fe可能被氧化為Fe3+，也可能被氧化為Fe2+，所以反應中轉移的電子數目不一定為2y NA，A項錯誤；因Fe3＋也可以氧化Cu而被還原為Fe2＋，因此當金屬全部溶解時也可能有Fe2＋，B項錯誤；標準狀況下，336mL氣體是0.015mol，則被還原的硝酸是0.015mol，但由于還生成硝酸鹽，所以b大于0.3，C項正確；當溶液中金屬離子只有Fe、Cu時，反應中轉移的電子是2ay＋3×（y-ay）＝（3y-ay）mol，根據電子的得失守恒可知，被還原的硝酸是(1-a/3)ymol，沒有被還原的硝酸是2ay＋3×（y-ay）＝（3y-ay）mol，所以參加反應的硝酸是(4-4a/3)ymol，則有0.05b≥(4-4a/3)y，即b≥80y(1-a/3)，D項正確。