Question

将18 g铜和铁的混合物投入200 mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下2.24 L NO,剩余9.6 g金属;继续加入200 mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下2.24 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法中正确的是(　　)

A．原混合物中铜和铁各0.15 mol          B．稀硝酸的物质的量浓度为1 mol·L^-1

C．第一次剩余9.6 g金属为铜和铁         D．再加入上述200 mL稀硝酸,还会得到标准状况下2.24 L NO

Answer

A

【解析】

试题分析：向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红，说明在溶液中存在的离子是Fe2+；溶液中存在Fe2+、Cu2+。两次加入的酸相同，产生的NO的物质的量相同，则转移的电子的物质的量也相同。每一次反应产生NO的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,电子转移为0.1mol×3=0.3mol.由于金属活动性Fe>Cu,所以首先溶解的是金属Fe,根据反应方程式是3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。可知消耗的金属Fed的物质的量为3/2×0.1mol=0.15 mol.若剩余的金属都是Cu，则n(Cu)= 9.6 g÷64g/mol=0.15 mol;由于Cu是+2价金属，所以电子转移数目为0.15 mol×2=0.3mol。正好与题干吻合。因此原混合物中铜和铁各0.15 mol。每一次加入硝酸的物质的量为8/2×0.1mol=0.4mol.因此硝酸的物质的量浓度为0.4mol÷0.2L=2mol/L.若再加入上述200 mL稀硝酸，会发生反应：NO3-+4H++3Fe2+= 3Fe3++NO↑+2H2O，n(Fe2+)=0.15 mol;反应需要消耗H+的物质的量为0.15 mol ×4/3=0.2mol;实际加入的n(H+)=0.4mol，多于需要量，因此放出的气体按照Fe2+来计算。根据离子方程式可知可还会产生NO的的物质的量为0.05 mol。在标准状况下体积为1.12L。因此正确选项为A。

考点：考查铜和铁的混合物与硝酸发生反应的情况的知识。