Question

【題目】將a mol的鐵銅混合物投入到200mL 2mol/L的稀HNO3中，充分反應(yīng)后金屬無(wú)剩余，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.被還原的HNO3不可能是 mol
B.溶液中剩余的n（NO3﹣）≤（0.4﹣ ）mol
C.溶液中不可能同時(shí)存在Fe2+、Fe3+、Cu2+
D.被還原的硝酸為0.8a mol時(shí)，則溶液中一定含有Fe2+

Answer 1

【答案】B
【解析】解：當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)：3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO+4H2O．①（鐵失去2個(gè)電子） 當(dāng)鐵不過(guò)量時(shí)：Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+2NO+4H2O．②（鐵失去3個(gè)電子）
銅：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O．③（銅失去2個(gè)電子）
∴若溶液中的鐵是過(guò)量的，則amol的銅鐵混合物便可看做一種物質(zhì)（它們都只失2個(gè)電子），
A．∵在①③反應(yīng)中，被還原硝酸的量為原硝酸量的 ，則∴被還原硝酸為 amol× = amol，故A錯(cuò)誤；
B．由①②③可知，當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)，溶液中剩余的硝酸根離子是最多的，∵當(dāng)鐵過(guò)量時(shí)，剩余的硝酸根離子的物質(zhì)的量為：0.4mol﹣ amol，
∵鐵不一定過(guò)量，∴溶液中剩余硝酸根離子的濃度≤0.4mol﹣ amol，故B正確；
C．鐵和稀硝酸的反應(yīng)機(jī)理是：加入的鐵先被硝酸還原成+3價(jià)，之后若鐵還有剩余，三價(jià)鐵離子又會(huì)和剩余鐵單質(zhì)反應(yīng)，生成2價(jià)鐵離子，
∴由此，只有在鐵過(guò)量時(shí)，溶液中才可能同時(shí)出現(xiàn)2價(jià)和3價(jià)的鐵離子，而在鐵過(guò)量時(shí)，反應(yīng)生成的3價(jià)鐵離子會(huì)將未反應(yīng)的銅單質(zhì)和鐵單質(zhì)氧化，∴有可能使Fe2+、Fe3+、Cu2+同時(shí)存在，故C錯(cuò)誤；
D．當(dāng)消耗硝酸為0.8amol時(shí)，轉(zhuǎn)移電子2.4amol，如金屬全部為鐵，且全部生成Fe3+ ， 則轉(zhuǎn)移3amol電子，如含有0.6amol銅，0.4amol鐵，則全部反應(yīng)生成Fe3+ ， 就沒有Fe2+ ， 故D錯(cuò)誤．
故選B．