Question

现有等物质的量组成的Fe、Cu合金共0．1 mol，研成粉末后，全部投入稀硝酸中，微热使其充分反应，已知硝酸的还原产物只有NO。由于HNO₃用量的不同，溶液中的金属离子和残留固体的成分会有多种情况。下列说法正确的是

A．根据溶液中的金属离子和残留固体的成分最多会有5种情况

B．若金属有剩余，在溶液中再滴入稀硫酸后，金属不会溶解

C．当合金刚好溶解时，在标准状况下产生2．24LNO

D．若合金全部溶解，在溶液中加入过量的氨水，(已知铜离子可转化为四氨合铜络离子溶于水)则经过滤、洗涤、干燥、充分灼烧、称量可得固体4g

Answer

D

【解析】

试题分析：A．由于混合粉末中Fe、Cu是等物质的量混合，由于二者的物质的量的和是0．1 mol，所以n(Fe)=n(Cu)=0．05mol。Fe是变价金属，可能存在的化合价有+2、+3价。若硝酸不足量，金属不能完全反应，由于Fe>Cu，则剩余金属是Cu，溶液成分可能是Fe(NO3)2；也可能是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；若剩余金属是Fe、Cu，溶液成分可能是Fe(NO3)2；若固体没有剩余，可能溶液的成分是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；Fe(NO3)3、Cu(NO3)2；所以可能存在的情况有6种，选项A错误；B．若金属有剩余，由于在溶液中含有NO3-，在溶液中再滴入稀硫酸后，在酸性条件下，H+、NO3-、Cu或Fe会发生反应而使金属溶解，错误；C．当合金刚好溶解时，根据A可知，溶液可能是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；Fe(NO3)3、Cu(NO3)2；由于Fe、Cu的物质的量都是0．05mol。若溶液是Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；则根据电子守恒可得，n(NO)= [(0．05mol×2)+ (0．05mol×2)]÷3=0．2/3,体积为V(NO)=0．2mol/3×22．4L/mol=1．49L；若溶液为Fe(NO3)3、Cu(NO3)2；n(NO)= [(0．05mol×3)+ (0．05mol×2)]÷3=0．25/3,体积为V(NO)=0．25mol/3×22．4L/mol=1．87L；若产物是Fe(NO3)3、Fe(NO3)2、Cu(NO3)2；，则产生的气体的物质的量在1．49L——1．87L之间，所以选项C错误；D．若合金全部溶解，在溶液中加入过量的氨水，铜离子可转化为溶于水的四氨合铜络离子，Fe元素这形成Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀，经过滤、洗涤、干燥、充分灼烧得到Fe2O3,根据Fe元素守恒可知，n(Fe2O3)= 0．025mol,m(Fe2O3)= 0．025mol×160g/mol= 4g，正确。

考点：考查Fe、Cu的混合物与酸反应的情况及相应的计算的判断的知识。