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问题: 高中化学计算


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50ml bmol/l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)。下列说法正确的是(AD)
A 若金属有剩,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,则溶液中一定含有Fe3+
C 若金属全部溶解,且产生336毫升气体(标准状况),则b=0.3.
D 当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时,则a和b的关系为b≥80y(1-a/3)

我想知道D为什么是对的。

解答:

A.若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始溶解
正确:金属反应之后得到硝酸盐,加入硫酸后,H+、NO30、剩余的金属发生反应
B.若金属全部溶解,则溶液中一定含有Fe3+
错误:可能是Fe2+
C.若金属全部溶解,且产生336mL气体(标准状况),则b=0.3
错误:根据336mL只能算出作氧化剂的HNO3,作酸性和剩余的硝酸均无法计算,所以b无法算出。

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)
①作酸性的硝酸在Fe(NO3)3和Cu(NO3)2中,等于:
3y(1-a)+2ya
②作氧化性的硝酸,得到的电子等于Fe、Cu失去的电子,由于NO是是唯一的还原产物,所以:
[3y(1-a)+2ya]/3
两者之和等于=4[3y(1-a)+2ya]/3=4y(1-a/3)
C(HNO3)=4y(1-a/3)÷0.05L=80(1-a/3)
因为硝酸还可能有剩余,所以b≥80(1-a/3)