Question

4．一塊11.0g的鐵鋁合金，加入一定量的稀硫酸后完全溶解，然后加H₂O₂至溶液中無Fe²⁺存在，加熱除去多余的H₂O₂，當加入200mL 6mol•L^-1 NaOH溶液時沉淀量最多，且所得沉淀質(zhì)量為26.3g，下列說法正確的是（　　）

• A． 該合金中鐵的質(zhì)量為5.4 g
• B． 合金與稀硫酸反應(yīng)共生成0.45 mol H₂
• C． 該合金與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3N_A
• D． 所加的稀硫酸中含0.6 mol H₂SO₄

Answer 1

分析 200mL 6mol•L^-1 NaOH溶液中含有NaOH的總物質(zhì)的量為：6mol/L×0.2mol=1.2mol，生成沉淀最多時溶質(zhì)為硫酸鈉，則所加硫酸的物質(zhì)的量為：$\frac{1.2mol}{2}$=0.6mol；
最終得到的沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鐵的混合物，則生成沉淀時消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量為：$\frac{26.3g-11.0g}{17g/mol}$=0.9mol，則鐵和鋁的總物質(zhì)的量為：$\frac{0.9mol}{3}$=0.3mol，設(shè)合金中鐵的物質(zhì)的量為x、鋁的物質(zhì)的量為y，則56x+27y=11.0、x+y=0.3，解得：x=0.1mol、y=0.2mol，據(jù)此對各選項進行判斷．

解答 解：最終得到的沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鐵的混合物，則生成沉淀時消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量為：$\frac{26.3g-11.0g}{17g/mol}$=0.9mol，則鐵和鋁的總物質(zhì)的量為：$\frac{0.9mol}{3}$=0.3mol，設(shè)合金中鐵的物質(zhì)的量為x、鋁的物質(zhì)的量為y，則56x+27y=11.0、x+y=0.3，解得：x=0.1mol、y=0.2mol；
200mL 6mol•L^-1 NaOH溶液中含有NaOH的總物質(zhì)的量為：6mol/L×0.2mol=1.2mol，生成沉淀最多時溶質(zhì)為硫酸鈉，則所加硫酸的物質(zhì)的量為：$\frac{1.2mol}{2}$=0.6mol；
A．根據(jù)計算可知，合金中含有0.1mol鐵，其質(zhì)量為：56g/mol×0.1mol=5.6g，故A錯誤；
B.0.1mol鐵與稀硫酸反應(yīng)生成0.1mol氫氣，0.2mol鋁與稀硫酸反應(yīng)生成0.3mol氫氣，總共生成0.4mol氫氣，故B錯誤；
C．鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，0.2mol鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為：0.2mol×3=0.6mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6N_A，故C錯誤；
D．根據(jù)分析可知，所加硫酸的物質(zhì)的量為0.6mol，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確恰好沉淀時溶質(zhì)組成為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律、電子守恒在化學(xué)計算中的應(yīng)用，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力；B為易錯點，注意鐵與稀硫酸反應(yīng)生成的是硫酸亞鐵．