Question

在铁粉和铜粉的均匀混合物中加入某浓度的硝酸，充分反应，硝酸的还原产物只有NO。当加入硝酸10 mL时，剩余金属1.8 g，生成气体0.224 L；再增加硝酸10mL时，剩余金属0.96 g，又有0.224 L气体生成；继续增加硝酸10 mL时，金属全部溶解，又有0.224L气体生成（以上体积均换算为标准状况下）。下列说法不正确的是 （   ）

A．所加入硝酸的浓度是4 mol/L

B．加入硝酸10 mL时，剩余金属为铁和铜

C．共加入硝酸20 mL时，剩余金属只有铜

D．如果在金属混合物中共加入硝酸40 mL时，生成的NO仍是0.672 L（标准状况）

Answer 1

D

解析铁比铜活泼，所以一定是铁与硝酸先反应，铁与硝酸不能生成氢气，因为硝酸具有强氧化性，题目中给出生成一氧化氮。铁变为+2还是+3价？由于铜后反应，所以只要有金属剩余，其中就一定有铜，而铜与+3价铁离子反应：Cu+2Fe^3+="Cu^2+" +2Fe^2+，由此看出，只要有金属剩余，铁只能被氧化到+2价，不可能被氧化到+3价。
由3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O和3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可以看出二者的计量数关系完全一致。第三次加入10毫升硝酸金属恰好溶解，由气体的量可以算出0.96克正是铜，得出AC两项正确。第二个10毫升金属减少1.8-0.96=0.84克，与1.96不相等，说明为铁铜混合物。B正确。再加入第四个10毫升，硝酸与亚铁离子反应，继续生成一氧化氮。D错误。