Question

將鐵粉和銅粉組成的均勻混合物10.4 g放入適當(dāng)容器中，加入一定量的稀硝酸，充分反應(yīng)后生成NO氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液中還有固體未溶解，測得剩余固體質(zhì)量為1.6 g．
（1）已知還原性Cu＞Fe²⁺，通過計算判斷剩余固體中是否含有鐵粉．
（2）計算原混合物中鐵和銅的物質(zhì)的量．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：守恒法

分析：（1）假設(shè)剩余金屬中含有Fe，則Cu未參加反應(yīng)，反應(yīng)生成Fe（NO₃）₂，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量，與實際消耗金屬質(zhì)量比較判斷；
（2）設(shè)混合物中Fe的物質(zhì)的量為xmol，Cu的物質(zhì)的量為ymol，結(jié)合（1）中判斷參加反應(yīng)的物質(zhì)，根據(jù)電子守恒列方程，再根據(jù)總質(zhì)量列方程，聯(lián)立方程計算解答．

解答： 解：（1）假設(shè)剩余金屬中含有Fe，則Cu未參加反應(yīng)，反應(yīng)生成Fe（NO₃）₂，NO的物質(zhì)的量為

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，參加反應(yīng)Fe的質(zhì)量為

0.1mol×3

2

=0.15mol，參加反應(yīng)Fe質(zhì)量為0.15mol×56g/mol=8.4g＜10.4g-1.6g=8.8g，故一定有Cu參與反應(yīng)，剩余金屬一定不含F(xiàn)e，
答：剩余固體中一定不含鐵粉；
（2）設(shè)混合物中Fe的物質(zhì)的量為xmol，Cu的物質(zhì)的量為ymol，
由二者質(zhì)量可得：56x+64y=10.4
參加反應(yīng)Cu為ymol-

1.6g

64g/mol

=（y-0.025）mol，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，有：2x+2（y-0.025）=0.1×3
聯(lián)立方程解得：x=0.1  y=0.075
答：混合物中Fe為 0.1mol，Cu為 0.075mol．

點評：本題考查混合物計算，利用假設(shè)法判斷剩余固體的組成是關(guān)鍵，注意守恒法的應(yīng)用，難度中等．