Question

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

Answer 1

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