Question

將3.6g鐵銅混合粉末，投入100mL c mol/L的稀硝酸中，金屬粉末與硝酸恰好完全反應（還原產物只有NO），向反應后的溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應后將沉淀過濾、洗滌、灼燒至恒重后稱量為4.8g．則c值可能為（　�。�

• A、1.2
• B、1.75
• C、2.0
• D、2.4

Answer 1

分析：最終灼燒后得到的產物是氧化鐵和氧化銅，假設合金中Fe物質的量為x，Cu的物質的量為y，那么有下列等式：①56x+64y=3.6，②160×

x

2

+80y=4.8，據此計算x、y的值；
雖說金屬完全溶解，但是與硝酸反應后的Fe可能是+2價，也可能是+3價：
當生成Fe²⁺時，金屬提供的電子最少，生成NO最少；
當生成Fe³⁺時，金屬提供的電子最多，生成NO最多，
根據電子轉移守恒計算NO物質的量，并以此計算硝酸的物質的量，可計算濃度．

解答：解：最終灼燒后得到的產物是氧化鐵和氧化銅，假設合金中Fe物質的量為x，Cu的物質的量為y，
那么有下列等式：①56x+64y=3.6，②160×

x

2

+80y=4.8，
解之得：x=y=0.03，
雖說金屬完全溶解，但是與硝酸反應后的Fe可能是+2價，也可能是+3價：
當生成Fe²⁺時，金屬提供的電子最少，生成NO最少，根據電子轉移守恒可知，n（NO）=

0.03mol×2+0.03mol×2

5-2

=0.04mol，
此時n（Fe（NO₃）₂）=n（Cu（NO₃）₂）=0.03mol，
則總共消耗的硝酸的物質的量為（0.03mol+0.03mol）×2+0.04mol=0.16mol，
則c=

0.16mol

0.1L

=1.6mol/L，
當生成Fe³⁺時，金屬提供的電子最多，生成NO最多，根據電子轉移守恒可知，n（NO）=

0.03mol×3+0.03mol×2

5-2

=0.05mol，
此時n（Fe（NO₃）₃）=n（Cu（NO₃）₂）=0.03mol，
則總共消耗的硝酸的物質的量為0.03mol×3+0.03mol×2+0.05mol=0.2mol，
則c=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
則1.6mol/L≤c≤2mol/L都符合，
故選BC．

點評：本題考查混合物的有關計算，難度中等，利用極限法確定NO的最大值與最小值是解題的關鍵，注意鐵與稀硝酸反應由于量不同生成物不同．