Question

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：下列說(shuō)法正確的是（　�。�

• A、濾液A中的陽(yáng)離子為Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺
• B、樣品中Fe元素的質(zhì)量為1.12 g
• C、樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g
• D、V=448

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：硫酸足量，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，利用極限法判斷樣品中CuO的質(zhì)量問(wèn)題；
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，濾液A溶質(zhì)為過(guò)量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質(zhì)的量為0.04mol，說(shuō)明參加反應(yīng)硫酸物質(zhì)的量為0.04mol，硫酸含氫離子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，計(jì)算合金中氧元素的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算合金中氧原子的物質(zhì)的量，計(jì)算氧原子結(jié)合氫離子物質(zhì)的量，再根據(jù)H原子守恒生成氫氣的體積．

解答： 解：A、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，故A錯(cuò)誤；
B．固體為三氧化二鐵，其物質(zhì)的量為

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．由于硫酸過(guò)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

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C錯(cuò)誤；
D．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=

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(guò)量H₂SO₄和FeSO₄，說(shuō)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

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D正確；
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物計(jì)算，清楚反應(yīng)過(guò)程是解答關(guān)鍵，側(cè)重解題方法與分析解決問(wèn)題能力的考查，注意利用極限法與原子守恒解答，難度中等．