Question

15．部分氧化的Fe-Cu合金樣品（氧化產(chǎn)物為Fe₂O₃、CuO）共5.76g，經(jīng)如下處理：

（1）溶液A中的陽離子有Fe²⁺、H⁺．
（2）樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24g；
（3）產(chǎn)生的氣體的體積V=448mL．

Answer 1

分析 硫酸足量，由氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，鐵離子優(yōu)先反應(yīng)，由于濾液A中不含銅離子，且有氣體氫氣生成，則濾液A中不含鐵離子，濾渣3.2g為金屬銅，物質(zhì)的量為0.05mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.05mol，濾液A中加入足量氫氧化鈉溶液，所得濾渣灼燒得到的固體3.2g為Fe₂O₃，物質(zhì)的量為0.02mol，鐵元素的物質(zhì)的量為0.04mol，以此來解答．

解答 解：硫酸足量，由于氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，鐵離子優(yōu)先反應(yīng)，由于濾液A中不含銅離子，且有氣體氫氣生成，則濾液A中不含鐵離子，濾渣3.2g為金屬銅，物質(zhì)的量為0.05mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.05mol，濾液A中加入足量氫氧化鈉溶液，所得濾渣灼燒得到的固體3.2g為Fe₂O₃，
（1）生成的濾渣3.2g是銅，金屬銅可以和三價鐵反應(yīng)，所以一定不含有+3價鐵離子，則溶液A中含F(xiàn)e²⁺、H⁺，
故答案為：Fe²⁺、H⁺；
（2）Fe的物質(zhì)的量為$\frac{3.2g}{160g/mol}$×2=0.04mol，其質(zhì)量為：0.04mol×56g/mol=2.24g，
故答案為：2.24；
（3）最后溶液中溶質(zhì)為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質(zhì)的量為0.04mol，說明參加反應(yīng)硫酸物質(zhì)的量為0.04mol，含氫離子0.08mol，其中部分氫離子生成氫氣，另外的H⁺和合金中的氧結(jié)合成水了，由于合金中氧物質(zhì)的量：$\frac{5.76g-3.2g-2.24g}{16g/mol}$=0.02mol，它結(jié)合氫離子0.04mol，所以硫酸中有0.08-0.04=0.04molH⁺生成氫氣，即生成0.02mol氫氣，標(biāo)況體積為448mL，
故答案為：448．

點(diǎn)評 本題考查金屬及化合物的性質(zhì)、混合物分離提純綜合應(yīng)用等，為高頻考點(diǎn)，題目難度中等，把握物質(zhì)的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查．