Question

現(xiàn)有Fe、Cu組成的合金共有amol，其中銅的物質的量分數為x，研成粉末后全部投入含bmol HNO₃的稀溶液中，微熱使其充分反應，且HNO₃的還原產物只有NO．試回答下列問題：

(1)用粒子符號填寫下列空白(列舉出全部可能出現(xiàn)的情況)．

(2)當溶液中的金屬離子只有Fe²⁺、Cu²⁺時，則b的取值范圍是________(用a、x表示)．

(3)當x=0.5，溶液中Fe³⁺和Fe²⁺物質的量相等時，在標準狀況下共產生672mLNO氣體，求a、b的值．

 

Answer 1

答案：
解析：

解析：本題是合金與HNO3的反應，涉及的方程式比較多，關鍵是確立反應的先后順序，由還原性強弱的順序Fe＞Cu＞Fe2+可知，反應的先后順序為 ①3Fe+8HNO3====3Fe(NO3)2+2NO+4H2O ②3Cu+8HNO3====3Cu(NO3)2+2NO+4H2O ③3Fe(NO3)2+4HNO3====3Fe(NO3)3+NO+2H2O a．當①反應時HNO3不足，殘留固體為Fe和Cu，溶液中僅含有Fe2+； b．當①恰好完全反應時，殘留固體為Cu，溶液中僅含F(xiàn)e2+； c．當①反應后HNO3有余，發(fā)生②反應時HNO3不足，則殘留固體為Cu，溶液中有Fe2+，Cu2+； d．當②恰好完全反應時，殘留固體為零，溶液中含Cu2+，F(xiàn)e2+； e．當①②反應后HNO3有余，③反應時HNO3不足，則無殘留固體，溶液中有Fe2+、Cu2+、Fe3+； f．當③恰好反應時，無殘留固體，溶液中含Cu2+，F(xiàn)e3+； g．當③反應時，HNO3有余，無殘留固體，溶液中含Cu2+，F(xiàn)e3+． 由以上分析可知，當溶液中僅含F(xiàn)e2+、Cu2+時發(fā)生c和d的反應．由反應方程式可得b的取值范圍為(1-x)＜b≤． 當溶液中有Fe3+和Fe2+時，發(fā)生第e步反應，根據得失e-守恒求出a=0.04mol，再由N守恒可求出b=0.12． 答案：(1) 1                 2                 3                      4                      5                               6 Fe、Cu       Cu               Cu                   無                    無                             無 Fe2+            Fe2+             Fe2+、Cu2+       Fe2+、Cu2+       Fe2+、Fe3+、Cu2+       Fe3+、Cu2+ (2)(1-x)＜b≤ (3)a=0.04，b=0.12． 與生活中高能電池聯(lián)系，考查學生靈活運用知 識的能力．