Question

9．5.76g部分氧化的Fe、Cu合金樣品（氧化產(chǎn)物為Fe₂O₃、CuO），經(jīng)如下處理，下列說法正確的是（　　）

• A． V=224
• B． 樣品中Fe的質(zhì)量為2.14 g
• C． 未氧化前Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為41.2%
• D． 樣品中CuO的質(zhì)量為3.52 g

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：A．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，其物質(zhì)的量=$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol，鐵元素的物質(zhì)的量為0.04mol，濾液A中溶質(zhì)為過量H₂SO₄和FeSO₄，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，合金中Fe元素質(zhì)量=0.04mol×56g/mol=2.24g，故合金中氧原子的物質(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0.08mol-0.04mol=0.04mol H⁺生成氫氣，即生成0.02mol氫氣，標(biāo)況體積=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，故A錯(cuò)誤；
B．固體為三氧化二鐵，其物質(zhì)的量為$\frac{3.2g}{160g/mol}$=0.02mol，鐵元素的量為0.02mol×2=0.04mol，質(zhì)量為：0.04mol×56g/mol=2.24g，故B錯(cuò)誤；
C．合金中Fe元素的質(zhì)量為：56g/mol×0.04mol=2.24g，Cu的質(zhì)量為3.2g，則未氧化前Fe元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為$\frac{2.24g}{2.24g+3.2g}$×100%=41.2%，故C正確；
D．由于硫酸過量，生成氫氣，濾液中不含銅離子，濾渣3.2g為金屬銅，銅元素的物質(zhì)的量為$\frac{3.2g}{64g/mol}$=0.05mol，若全部為氧化銅，氧化銅的質(zhì)量為：80g/mol×0.05mol=4.0g，由于部分銅被氧化成氧化銅，則樣品中氧化銅的質(zhì)量一定小于4.0g，但是不能確定CuO的具體質(zhì)量，故D錯(cuò)誤．
故選C．

點(diǎn)評(píng) 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．