现有Fe、Cu组成的合金，其中Cu、Fe的总物质的量为1mol，Cu的物质的量分数为x．研磨成粉末后，全部投入含bmol硝酸的稀溶液中，微热使其充分反应，还原产物只得到NO．试回答下列-化学

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现有Fe、Cu组成的合金，其中Cu、Fe的总物质的量为1mol，Cu的物质的量分数为x．研磨成粉末后，全部投入含b mol硝酸的稀溶液中，微热使其充分反应，还原产物只得到NO．试回答下列问题：
（1）用微粒符号填写下列空白（列举出全部可能的情况）．

	①	②	③	④	⑤	⑥
残留固体成分	Fe、Cu	Cu	Cu	-	-	-
溶液中的金属离子

（2）当溶液中金属离子只有Fe²⁺、Fe³⁺、、Cu²⁺时，再加入稀硝酸发生反应的离子方程式为______．
（3）若固体和硝酸恰好完全反应，被还原的硝酸占总量的1/4，则b的取值范围为______．

题型：问答题难度：中档来源：不详

答案

（1）Cu、Fe的混合物与稀硝酸反应，金属可能有剩余，可能没有剩余．金属可能有剩余时，根据共存可知，剩余金属有两种情况：①剩余Fe、Cu，当有Fe剩余时，溶液中能与Fe反应的Fe3+、Cu2+都不存在，所以溶液中只有Fe2+；
②只剩余Cu，溶液中一定不存在与Cu反应的Fe3+，根据离子共存，可能只有Fe2+；
③通过②知，溶液中还可能存在的离子是Fe2+、Cu2+；
④当固体没有剩余时，可能存在的情况是：当Fe恰好与硝酸反应生成Fe2+，Cu 恰好与硝酸生成Cu2+，所以溶液中存在的离子是Fe2+、Cu2+；
⑤通过④知，固体没有剩余时，生成的Fe3+部分反应，根据离子共存，溶液中存在的离子可能的Fe2+、Fe3+、Cu2+；
⑥通过④、⑤知，固体没有剩余时，铁、铜全部被氧化成离子，根据离子共存，溶液中存在的离子可能是Cu2+、Fe3+；
故答案为：

	①	②	③	④	⑤	⑥
溶液中的金属离子	Fe2+	Fe2+	Fe2+、Cu2+	Fe2+、Cu2+	Fe2+、Fe3+、Cu2+	Cu2+、Fe3+

（2）硝酸有强氧化性，Fe2+有还原性，所以硝酸和Fe2+能发生氧化还原反应，把Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成一氧化氮，故答案为：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O．
（3）当固体没有剩余时，根据离子共存，溶液中存在的离子可能情况分别为：Fe2+、Cu2+；Fe2+、Fe3+、Cu2+；Cu2+、Fe3+；
根据铁、铜与硝酸反应的比例关系分析知，当溶液中存在的离子为Fe2+、Cu2+时，消耗的硝酸最少；
      3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2+2NO↑+4H2O
     3    8
   （1-x）

8(1-x)

   3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

   3         8
   x        class="stub"  8x

所以消耗硝酸的量为

8(1-x)

+class="stub"8x

=class="stub"8

mol；
当铁恰好反应生成硝酸铁，铜恰好生成硝酸铜时，消耗的硝酸的量最多，
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
3 8
x class="stub" 8x

Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO↑+2H2O
1 4
1-x 4（ 1-x ）
所以消耗硝酸的量为class="stub"8x

+4( 1-x )=4(1-class="stub"x

)mol
故答案为：class="stub"8

≤b≤4(1-class="stub"x

)

现有Fe、Cu组成的合金，其中Cu、Fe的总物质的量为1mol，Cu的物质的量分数为x．研磨成粉末后，全部投入含bmol硝酸的稀溶液中，微热使其充分反应，还原产物只得到NO．试回答下列-化学

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