Question

将3.6g铁铜混合粉末，投入100mL c mol/L的稀硝酸中，金属粉末与硝酸恰好完全反应（还原产物只有NO），向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、灼烧至恒重后称量为4.8g．则c值不可能为（　　）

• A、1.2
• B、1.75
• C、2.0
• D、2.4

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：最终灼烧后得到的产物是氧化铁和氧化铜，假设合金中Fe物质的量为x，Cu的物质的量为y，那么有下列等式：①56x+64y=3.6，②160×

x

2

+80y=4.8，据此计算x、y的值；
金属完全溶解，但是与硝酸反应后的Fe可能是+2价，也可能是+3价：
当生成Fe²⁺时，金属提供的电子最少，生成NO最少；
当生成Fe³⁺时，金属提供的电子最多，生成NO最多，
根据电子转移守恒计算NO物质的量，根据N元素守恒计算硝酸的物质的量，进而计算硝酸的浓度范围进行判断．

解答： 解：最终灼烧后得到的产物是氧化铁和氧化铜，假设合金中Fe物质的量为x，Cu的物质的量为y，
那么有下列等式：①56x+64y=3.6，②160×

x

2

+80y=4.8，解之得：x=y=0.03，
金属完全溶解，但是与硝酸反应后的Fe可能是+2价，也可能是+3价：
当生成Fe²⁺时，金属提供的电子最少，生成NO最少，根据电子转移守恒可知，n（NO）=

0.03mol×2+0.03mol×2

5-2

=0.04mol，
此时n[Fe（NO₃）₂]=n[Cu（NO₃）₂]=0.03mol，
则总共消耗的硝酸的物质的量为（0.03mol+0.03mol）×2+0.04mol=0.16mol，
则c=

0.16mol

0.1L

=1.6mol/L，
当生成Fe³⁺时，金属提供的电子最多，生成NO最多，根据电子转移守恒可知，n（NO）=

0.03mol×3+0.03mol×2

5-2

=0.05mol，
此时n[Fe（NO₃）₃]=n[Cu（NO₃）₂]=0.03mol，
则总共消耗的硝酸的物质的量为0.03mol×3+0.03mol×2+0.05mol=0.2mol，
则c=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
则1.6mol/L≤c≤2mol/L都符合，
故选AD．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，利用极限法确定NO的最大值与最小值是解题的关键，注意铁与稀硝酸反应由于量不同生成物不同．