现有Fe、Cu组成的合金共有amol，其中铜的物质的量分数为x，研成粉末后全部投入含bmolHNO3的稀溶液中，微热使其充分反应，且HNO3的还原产物只有NO．试回答

Question

现有 Fe 、 Cu 组成的合金共有 a mol ，其中铜的物质的量分数为 x ，研成粉末后全部投入含 b mol HNO ₃ 的稀溶液中，微热使其充分反应，且 HNO ₃ 的还原产物只有 NO ．试回答下列问题：

(1) 用粒子符号填写下列空白 ( 列举出全部可能出现的情况 ) ．

(2) 当溶液中的金属离子只有 Fe ^{2 +} 、 Cu ^{2 +} 时，则 b 的取值范围是 ________( 用 a 、 x 表示 ) ．

(3) 当 x = 0.5 ，溶液中 Fe ^{3 +} 和 Fe ^{2 +} 物质的量相等时，在标准状况下共产生 672mLNO 气体，求 a 、 b 的值．

 

Answer 1

答案：解析：解析：本题是合金与HNO3的反应，涉及的方程式比较多，关键是确立反应的先后顺序，由还原性强弱的顺序Fe＞Cu＞Fe2+可知，反应的先后顺序为 ①3Fe+8HNO3====3Fe(NO3)2+2NO+4H2O ②3Cu+8HNO3====3Cu(NO3)2+2NO+4H2O ③3Fe(NO3)2+4HNO3====3Fe(NO3)3+NO+2H2O a．当①反应时HNO3不足，残留固体为Fe和Cu，溶液中仅含有Fe2+； b．当①恰好完全反应时，残留固体为Cu，溶液中仅含Fe2+； c．当①反应后HNO3有余，发生②反应时HNO3不足，则残留固体为Cu，溶液中有Fe2+，Cu2+； d．当②恰好完全反应时，残留固体为零，溶液中含Cu2+，Fe2+； e．当①②反应后HNO3有余，③反应时HNO3不足，则无残留固体，溶液中有Fe2+、Cu2+、Fe3+； f．当③恰好反应时，无残留固体，溶液中含Cu2+，Fe3+； g．当③反应时，HNO3有余，无残留固体，溶液中含Cu2+，Fe3+． 由以上分析可知，当溶液中仅含Fe2+、Cu2+时发生c和d的反应．由反应方程式可得b的取值范围为． 当溶液中有Fe3+和Fe2+时，发生第e步反应，根据得失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                   无                    无                             无 Fe2+            Fe2+             Fe2+、Cu2+       Fe2+、Cu2+       Fe2+、Fe3+、Cu2+       Fe3+、Cu2+ (2)(1-x)＜b≤ (3)a=0.04，b=0.12． 与生活中高能电池联系，考查学生灵活运用知\3\\x001\5识的能力．