某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol,其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50mLbmol•L-1的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物).下列说法不正确的是(  )A. 若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始溶解B. 若金属全部溶解,则溶液中不一定含有Fe3+C. 若金属全部溶解,且产生336mL气体(标准状况),则b=0.3D. 当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时,则a与b的关系为:b≥80y(1-a/3)

问题描述:

某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol,其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50mLbmol•L-1的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物).下列说法不正确的是(  )
A. 若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始溶解
B. 若金属全部溶解,则溶液中不一定含有Fe3+
C. 若金属全部溶解,且产生336mL气体(标准状况),则b=0.3
D. 当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时,则a与b的关系为:b≥80y(1-a/3)

A.若金属有剩余,说明溶液中有硝酸根,在溶液中再滴入硫酸后,相当于又存在了硝酸,金属均能溶解,故A正确;
B.当铁的量较多时,可以将生成的三价铁再还原为亚铁,溶液中不一定含有Fe3+,故B正确;
C.硝酸中N元素的化合价由+5价到+2价,当产生336mL(标准状况),即0.015mol一氧化氮时,显示氧化性的硝酸为0.015mol,所以起氧化剂的硝酸的浓度c=

0.015mol
0.05L
=0.3mol/L,还有一部分硝酸显示了酸性,即b>0.3,故C错误;
D.根据铁和铜与硝酸的反应,作酸性的硝酸在Fe(NO33和Cu(NO32中,为3y(1-a)+2yamol,作氧化性的硝酸,得到的电子等于Fe、Cu失去的电子,由于NO是唯一的还原产物,所以作氧化性的硝酸为
3y(1−a)+2ya
3
mol,所有硝酸的总量为
4[3y(1−a)+2ya]
3
=4y(1-
a
3
),c(HNO3)=
4y(1−
a
3
)
0.05L
=80y(1-
a
3
),因为硝酸还可能有剩余,所以b≥80y(1-
a
3
),故D正确.
故选:C.
答案解析:A.溶液中有硝酸根时,再加入酸,溶液具有强氧化性,金属能溶解;
B.金属全部溶解,Fe可能以Fe2+形式存在;
C.若金属全部溶解,失去电子的是铁元素和铜元素,得电子的是硝酸中的氮元素,反应中硝酸起氧化剂、酸性作用,根据N元素守恒计算起氧化剂作用的硝酸的浓度,据此判断;
D.反应中失去电子的是铁元素和铜元素,得电子的是硝酸中的氮元素,得失电子数目相同.
考试点:化学方程式的有关计算;有关混合物反应的计算.
知识点:本题考查氧化还原反应的计算,题目难度中等,注意物质氧化性、还原性的比较,结合质量守恒和得失电子守恒计算.