Question

部分氧化的Fe-Cu合金樣品（氧化產(chǎn)物為Fe₂O₃、CuO）共2.88g，經(jīng)如下處理：下列說法正確的是（　　）

• A、濾液A中的陽離子為Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺
• B、V=224
• C、樣品中CuO的質量為2.0g
• D、樣品中Fe元素的質量為1.07g

Answer 1

考點：鐵的化學性質,銅金屬及其重要化合物的主要性質,有關混合物反應的計算

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：硫酸足量，由于氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，鐵離子優(yōu)先反應，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1.6g為金屬銅，物質的量為0.025mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.025mol，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1.6g為Fe₂O₃，物質的量為0.01mol，鐵元素的物質的量為0.02mol，利用極限法判斷樣品中金屬Fe、CuO的質量問題，濾液A溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.02mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.02mol，硫酸含氫離子0.04mol，其中部分氫離子生成氫氣，另外的H⁺和合金中的氧結合成水了，計算合金中氧原子的物質的量，進而計算氧原子它結合氫離子物質的量，再根據(jù)H原子守恒生成氫氣的體積．

解答： 解：硫酸足量，由于氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，鐵離子優(yōu)先反應，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1.6g為金屬銅，物質的量為0.025mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.025mol，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1.6g為Fe₂O₃，物質的量為0.01mol，鐵元素的物質的量為0.02mol，利用極限法判斷樣品中金屬Fe、CuO的質量問題，濾液A溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.02mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.02mol，硫酸含氫離子0.04mol，其中部分氫離子生成氫氣，另外的H⁺和合金中的氧結合成水
A．由上述分析可知，濾液A中的陽離子為Fe²⁺、H⁺，故A錯誤；
B．最后溶液中溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.02mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.02mol，含氫離子0.04mol，其中部分氫離子生成氫氣，另外的H⁺和合金中的氧結合成水了，由于合金中氧原子的物質的量

2.88g-1.6g-1.12g

16g/mol

=0.01mol，它結合氫離子0.02mol，所以硫酸中有0.04mol-0.02mol=0.02mol H⁺生成氫氣，即生成0.01mol氫氣，標況體積=0.01mol×22.4L/mol=0.224=224ml，故B正確；
C．銅元素0.025mol，樣品中CuO的質量為0.025mol×80g/mol=2g，部分氧化時，其CuO質量小于2g，故C錯誤；
D．鐵元素的物質的量為0.02mol，其質量為0.02mol×56g/mol=1.12g，故D錯誤；
故選B．

點評：本題考查混合物計算及物質的性質，為高頻考點，把握流程中反應過程是解答關鍵，側重解題方法與分析解決問題能力的考查，注意利用極限法與原子守恒解答，題目難度中等．