Question

在鐵粉和銅粉的均勻混合物中加入某濃度的硝酸，充分反應，硝酸的還原產物只有NO。當加入硝酸10 mL時，剩余金屬1.8 g，生成氣體0.224 L；再增加硝酸10mL時，剩余金屬0.96 g，又有0.224 L氣體生成；繼續增加硝酸10 mL時，金屬全部溶解，又有0.224L氣體生成（以上體積均換算為標準狀況下）。下列說法不正確的是 （   ）

A．所加入硝酸的濃度是4 mol/L

B．加入硝酸10 mL時，剩余金屬為鐵和銅

C．共加入硝酸20 mL時，剩余金屬只有銅

D．如果在金屬混合物中共加入硝酸40 mL時，生成的NO仍是0.672 L（標準狀況）

Answer 1

D

鐵比銅活潑，所以一定是鐵與硝酸先反應，鐵與硝酸不能生成氫氣，因為硝酸具有強氧化性，題目中給出生成一氧化氮。鐵變為+2還是+3價？由于銅后反應，所以只要有金屬剩余，其中就一定有銅，而銅與+3價鐵離子反應：Cu+2Fe^3+="Cu^2+" +2Fe^2+，由此看出，只要有金屬剩余，鐵只能被氧化到+2價，不可能被氧化到+3價。
由3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O和3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可以看出二者的計量數關系完全一致。第三次加入10毫升硝酸金屬恰好溶解，由氣體的量可以算出0.96克正是銅，得出AC兩項正確。第二個10毫升金屬減少1.8-0.96=0.84克，與1.96不相等，說明為鐵銅混合物。B正確。再加入第四個10毫升，硝酸與亞鐵離子反應，繼續生成一氧化氮。D錯誤。