Question

把鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入110mL 4mol?L^-1鹽酸中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生896mL H₂（標準狀況），殘留固體1.28g．過濾，濾液中無Cu²⁺．將濾液加水稀釋到200mL，測得其中c（H⁺）為0.4mol?L^-1．則原混合物的總質(zhì)量為（　　）

• A、14.4 g
• B、16 g
• C、l2.8 g
• D、13.6 g

Answer 1

分析：混合物與鹽酸反應(yīng)生成氯化物、氫氣與水，根據(jù)溶液中還有較多H⁺離子剩余，且濾液中沒有Cu²⁺，可知殘留物沒有Fe，只有Cu，而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe³⁺，溶液中陽離子為H⁺和Fe²⁺，根據(jù)電荷守恒計算n（Fe²⁺），根據(jù)原子守恒計算混合物中Fe元素質(zhì)量，參加反應(yīng)的HCl中的H元素轉(zhuǎn)化到氫氣、水中，根據(jù)H原子守恒，計算混合物中O原子物質(zhì)的量，進而計算O元素質(zhì)量，Cu、Fe、O氧元素質(zhì)量之和為混合物總質(zhì)量．

解答：解：混合物與鹽酸反應(yīng)生成氯化物、氫氣與水，根據(jù)溶液中還有較多H⁺離子剩余，且濾液中沒有Cu²⁺，可知殘留物沒有Fe，只有Cu，即1.28g為Cu的質(zhì)量，而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe³⁺，溶液中陽離子為H⁺和Fe²⁺，
反應(yīng)后剩余n（H⁺）=0.4mol?L^-1×0.2L=0.08mol，溶液中氯離子不變，則n（Cl^-）=4mol?L^-1×0.11L=0.44mol，根據(jù)電荷守恒：2n（Fe²⁺）=n（Cl^-）-n（H⁺）=0.44mol-0.08mol=0.36mol，則n（Fe²⁺）=0.18mol，根據(jù)原子守恒可知，混合物中Fe元素質(zhì)量=0.18mol×56g/mol=10.08g，
參加反應(yīng)的HCl中的H元素轉(zhuǎn)化到氫氣、水中，根據(jù)H原子守恒，2n（H₂O）+2n（H₂）=n_總（HCl）-n_余（H⁺），即2n（H₂O）+2×

0.896L

22.4L/mol

=0.44mol-0.08mol，n（H₂O）=0.14mol，故混合物中氧元素質(zhì)量=0.14mol×16g/mol=2.24g，
故原混合物總質(zhì)量=1.28g+10.08g+2.24=13.6g，
故選D．

點評：本題考查混合物計算，本題注意從溶液存在的離子判斷物質(zhì)反應(yīng)的程度，利用守恒的方法計算，題目難度中等．