将a mol的铁铜混合物投入到200mL 2mol/L的稀HNO3中,充分反应后金属无剩余,下列说法正确的是( ) A.被还原的HNO3不可能是2a3mol B.溶液中剩余的n(NO3-)≤(0.4
题目
将a mol的铁铜混合物投入到200mL 2mol/L的稀HNO
3中,充分反应后金属无剩余,下列说法正确的是( )
A. 被还原的HNO
3不可能是
mol
B. 溶液中剩余的n(NO
3-)≤(0.4-
)mol
C. 溶液中不可能同时存在Fe
2+、Fe
3+、Cu
2+D. 被还原的硝酸为0.8a mol时,则溶液中一定含有Fe
2+
答案
当铁过量时:3Fe+8HNO
3=3Fe(NO
3)
2+2NO+4H
2O.①(铁失去2个电子)
当铁不过量时:Fe+4HNO
3=Fe(NO
3)
3+2NO+4H
2O.②(铁失去3个电子)
铜:3Cu+8HNO
3=3Cu(NO
3)
2+2NO+4H
2O.③(铜失去2个电子)
∴若溶液中的铁是过量的,则amol的铜铁混合物便可看做一种物质(它们都只失2个电子),
A.∵在①③反应中,被还原硝酸的量为原硝酸量的
,则∴被还原硝酸为
amol×
=
amol,故A错误;
B.由①②③可知,当铁过量时,溶液中剩余的硝酸根离子是最多的,∵当铁过量时,剩余的硝酸根离子的物质的量为:0.4mol-
amol,
∵铁不一定过量,∴溶液中剩余硝酸根离子的浓度≤0.4mol-
amol,故B正确;
C.铁和稀硝酸的反应机理是:加入的铁先被硝酸还原成+3价,之后若铁还有剩余,三价铁离子又会和剩余铁单质反应,生成2价铁离子,
∴由此,只有在铁过量时,溶液中才可能同时出现2价和3价的铁离子,而在铁过量时,反应生成的3价铁离子会将未反应的铜单质和铁单质氧化,∴有可能使Fe
2+、Fe
3+、Cu
2+同时存在,故C错误;
D.当消耗硝酸为0.8amol时,转移电子2.4amol,如金属全部为铁,且全部生成Fe
3+,则转移3amol电子,如含有0.6mol铜,0.4mol铁,则全部反应生成Fe
3+,就没有Fe
2+,故D错误.
故选B.
首先应明确的是化学反应方程式.
当铁过量时:3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O.①(铁失去2个电子)
当铁不过量时:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+2NO+4H2O.②(铁失去3个电子)
铜:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O.③(铜失去2个电子)
∴若溶液中的铁是过量的,则amol的铜铁混合物便可看做一种物质(它们都只失2个电子),结合反应的方程式用端值法解答该题.
硝酸的化学性质;化学方程式的有关计算.
本题考查化学方程式的计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,为高频考点,注意把握相关反应的方程式的书写,根据方程式计算该题,难度中等.
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