Question

某混合物X由A1₂O₃、Fe₂O₃、Cu、SiO₂中的一種或幾種物質組成．進行如圖實驗．

請回答：
（1）Ⅰ過程中一定發(fā)生的化學反應是，用離子方程式表示

 

．
（2）反應Ⅱ的化學方程式是

 

．
（3）為進一步確定上述混合物X的成分，另取9.08gX加入足量的NaOH溶液，過濾，洗滌，干燥得固體6.08g．A中含有的物質為

 

．計算各組份的物質的量，寫出計算過程：（已知相對原子質量：Cu：64  
Al：27   Fe：56   Si：30   O：16    H：1 ）

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：

分析：9.08gX和過量鹽酸反應生成藍色溶液，所以是銅離子的顏色，但是金屬Cu和鹽酸不反應，所以一定含有氧化鐵，和鹽酸反應生成的三價鐵離子可以和金屬銅反應，二氧化硅可以和氫氧化鈉反應，4.60g固體和氫氧化鈉反應后，固體質量減少了3.0g，所以該固體為二氧化硅，質量為3.0g，涉及的反應有：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，又Cu與NaOH不反應，1.6g固體只含Cu．
（1）Fe₂0₃能與鹽酸反應生成氯化鐵，銅能與三價鐵離子反應；
（2）二氧化硅能與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉；
（3）由流程可知二氧化硅的質量為3.0g，9.08gX與過量的氫氧化鈉溶液反應后得到6.08g不溶物，固體質量減少3g，則原固體中只含有SiO₂，沒有Al₂O₃，二氧化硅質量為3.0g，則Fe₂O₃、Cu一共6.08g，設Fe₂O₃為xmol，Cu為ymol，則160x+64y=6.08，
Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，
xmol       2xmol       xmol   2xmol
則反應剩余的Cu為：（y-x）mol×64g/mol=1.6g，
解方程式組得到x、y的物質的量．

解答： 解：9.08gX和過量鹽酸反應生成藍色溶液，所以是銅離子的顏色，但是金屬Cu和鹽酸不反應，所以一定含有氧化鐵，和鹽酸反應生成的三價鐵離子可以和金屬銅反應，二氧化硅可以和氫氧化鈉反應，4.60g固體和氫氧化鈉反應后，固體質量減少了3.0g，所以該固體為二氧化硅，質量為3.0g，涉及的反應有：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，又Cu與NaOH不反應，1.6g固體只含Cu；9.08gX與過量的氫氧化鈉溶液反應后得到6.08g不溶物，固體質量減少3g，則原固體中只含有SiO₂，沒有Al₂O₃，
（1）通過以上分析可知X中一定存在的是Cu、Fe₂O₃、SiO₂，F(xiàn)e₂0₃能與鹽酸反應生成氯化鐵，離子方程式：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，銅能與三價鐵離子反應，離子方程式：Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺；
（2）二氧化硅能與氫氧化鈉反應生成硅酸鈉，化學方程式是SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O，故答案為：SiO₂+2NaOH═Na₂SiO₃+H₂O；
（3）由流程可知二氧化硅的質量為3.0g，9.08gX與過量的氫氧化鈉溶液反應后得到6.08g不溶物，固體質量減少3g，則原固體中只含有SiO₂，沒有Al₂O₃，二氧化硅質量為3.0g，n（SiO₂）=

3g

30g/mol

=0.1mol，故混合物中含F(xiàn)e₂O₃、Cu、SiO₂，則Fe₂O₃、Cu一共6.08g，設Fe₂O₃為xmol，Cu為ymol，則160x+64y=6.08，
Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，
xmol       2xmol       xmol    2xmol
則反應剩余的Cu為：（y-x）mol×64g/mol=1.6g，
解得：x=0.02，y=0.045，
答：A中含有的物質為：Cu、Fe₂O₃、SiO₂，
n（Fe₂O₃）=0.02mol，n（Cu）=0.045mol，n（SiO₂）=0.1mol．

點評：本題考查混合物成分的推斷及計算，注意根據(jù)反應現(xiàn)象判斷存在的物質，注意合理分析題中數(shù)據(jù)，根據(jù)題中數(shù)據(jù)及反應方程式計算出銅和氧化鐵的物質的量．