题目

硝酸是重要的氧化剂，铁、铜是生活中常见的金属． （1） Fe与Cu混合物与65%的硝酸反应会产生大量NO2 ， 该反应使用的硝酸的物质的量浓度为 mol/L（已知ρ=1.4g/cm3）． （2） 各为0.1mol的Cu与Fe混合物与足量的某浓度的硝酸反应产生4.48L气体（标准状况下），则该反应消耗的硝酸为 mol． （3） 4.4gFe与Cu混合物与过量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下的1.12L的氧气混合后通入水中恰好被完全吸收，则其中铜的质量为 g． （4） Fe与Cu混合物共有a mol，其中铜的物质的量分数为X，将该混合物全部投入b mol的硝酸中使其充分反应，假定硝酸的还原产物仅有NO，①若溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，则b的取值范围是（用a、x表示）． 答案： 【1】14.44 【1】0.7 【1】1.6 【1】8α(1−x)3 ＜b≤ 8α3 ②若x=0.2时，溶液Fe2+与Fe3+的物质的量相等时，在标准状况下产生NO 6.72L，求a、b的值．（写出简要的计算过程）解：当x=0.2，溶液中Fe3+和Fe2+的物质的量相等时，Cu全部为铜离子，所以参加反应的Cu为0.2amol，Fe3+和Fe2+的物质的量各为0.4amol，HNO3→NO，N得3电子，产生6.72LNO气体即0.3mol，总计得0.9 mol电子，Cu→Cu2+，Cu失2电子，则失0.4a mol电子，Fe→Fe2+，Fe失2电子，则失0.8amol电子，Fe→Fe3+，Fe失3电子，则失1.2amol电子，根据得失电子总数相等，所以：0.9=0.4a+0.8a+1.2a，解得a=0.375mol，根据氮原子守恒可知：b=2n（Cu2+）+2n（Fe2+）+3n（Fe3+）+2n（NO）=2×0.2×0.375+2×0.4×0.375+3×0.4×0.375+0.3=1.2mol；答：a的值为0.375，b的值为1.2；

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