现有0.1mol?等物质的量组成的Fe、Cu合金,研成粉末后,全部投入稀硝酸中,微热使其充分反应,已知硝酸的还原产物只有NO.由于HNO3用量的不同,溶液中的金属离子

发布时间:2020-08-05 12:42:11

现有0.1mol?等物质的量组成的Fe、Cu合金,研成粉末后,全部投入稀硝酸中,微热使其充分反应,已知硝酸的还原产物只有NO.由于HNO3用量的不同,溶液中的金属离子和残留固体的成分会有多种情况.下列说法不正确的是A.根据溶液中的金属离子和残留固体的成分最多会有6种情况B.若金属有剩余,在溶液中再滴入稀硫酸后,金属又开始溶解C.当合金刚好溶解时,在标准状况下产生2.24LNOD.若合金全部溶解,在溶液中加入过量的氨水,经过滤、洗涤、干燥、充分灼烧、称量得固体4g

网友回答

C

解析分析:A.根据剩余固体的成分结合物质还原性强弱、离子共存分析;
B.溶液中有硝酸根,在滴入稀硫酸,溶液中存在硝酸,可以溶解Fe、Cu;
C.金属恰好溶解,可能得到Fe2+、Cu2+或Cu2+、Fe3+或Fe2+、Fe3+、Cu2+,结合电子转移计算判断生成NO的体积;
D.溶液加入过量氨水,铜离子转化为四氨合铜络离子,经过系列变化,最后获得的固体为Fe2O3,根据Fe的物质的量计算氧化铁的物质的量,再根据m=nM计算氧化铁的质量.

解答:A.Cu、Fe的混合物与稀硝酸反应,金属可能有剩余,可能没有剩余.金属可能有剩余时,根据共存可知,剩余金属有两种情况:
①剩余Fe、Cu,当有Fe剩余时,溶液中能与Fe反应的Fe3+、Cu2+都不存在,所以溶液中只有Fe2+;
②只剩余Cu,溶液中一定不存在与Cu反应的Fe3+,根据离子共存,溶液可能只有Fe2+;
③通过②知,溶液中还可能存在的离子是Fe2+、Cu2+;
④当固体没有剩余时,可能存在的情况是:当Fe恰好与硝酸反应生成Fe2+,Cu恰好与硝酸生成Cu2+,所以溶液中存在的离子是Fe2+、Cu2+;
⑤通过④知,固体没有剩余时,生成的Fe3+部分反应,根据离子共存,溶液中存在的离子可能的Fe2+、Fe3+、Cu2+;
⑥通过④、⑤知,固体没有剩余时,铁、铜全部被氧化成离子,根据离子共存,溶液中存在的离子可能是Cu2+、Fe3+;
有如下情况:
残留固体成分Fe、CuCuCu----__溶液中的金属离子Fe2+Fe2+Fe2+、Cu2+Fe2+、Cu2+Fe2+、Fe3+、Cu2+Cu2+、Fe3+故A正确;
B.溶液中有硝酸根,在滴入稀硫酸,溶液中存在硝酸,可以溶解Fe、Cu,故金属又开始溶解,故B正确;
C.由A中分析可知,金属恰好溶解,可能得到Fe2+、Cu2+或Cu2+、Fe3+或Fe2+、Fe3+、Cu2+,合金中Fe、Cu各为0.05mol.若为Fe2+、Cu2+,生成NO的物质的量为=mol,体积为mol×22.4L/mol=1.49L.若为Cu2+、Fe3+,此时生成的NO最大,生成NO的物质的量为=mol,体积为mol×22.4L/mol=1.87L,生成Fe2+、Fe3+、Cu2+,NO的体积介于上述体积之间,故C错误;
D.溶液加入过量氨水,铜离子转化为四氨合铜络离子,经过系列变化,最后获得的固体为Fe2O3,合金中Fe、Cu各为0.05mol,故氧化铁的质量为0.05mol××160g/mol=4g,故D正确;
故选C.

点评:本题考查物质推断、混合物有关计算、硝酸的性质等,题目难度较大,注意根据共存及反应判断A中可能的情况,D选项为易错点、难点,学生很难考虑分析到氨水过量铜离子转化为四氨合铜络离子.
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