Question

向 m g 鐵和鋁的混合物中加入適量的稀硫酸，恰好完全反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體 b L．隨即向反應(yīng)后的溶液中加入c mol/L氫氧化鉀溶液 V mL，使與硫酸反應(yīng)所得的金屬離子剛好沉淀完全，并在空氣中放置較長(zhǎng)時(shí)間至沉淀不再發(fā)生改變，得到沉淀質(zhì)量為 n g．再將得到的沉淀灼燒至質(zhì)量不再改變?yōu)橹�，得到固體 p g．則下列關(guān)系正確的是（　　）

• A．c=

  1000b

  11.2V

• B．p=m+

  Vc

  125

• C．n=m+17Vc
• D．

  10

  7

  m＜p＜

  17

  9

  m

Answer 1

分析：反應(yīng)化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑、FeSO₄+2KOH=Fe（OH）₂↓+K₂SO₄、Al₂（SO₄）₃+6KOH=2Al（OH）₃↓+3K₂SO₄；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；Fe（OH）₃

△   .

Fe₂O₃+3H₂O；2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O；故在空氣中放置較長(zhǎng)時(shí)間至沉淀不再發(fā)生改變，得到沉淀質(zhì)量為 n g為氫氧化鐵、氫氧化鋁的質(zhì)量，灼燒沉淀所得最終固體 p g為Fe₂O₃、Al₂O₃，
A、根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電荷守恒，氫氧化亞鐵、氫氧化鋁沉淀中含有n（OH^-）等于金屬提供的電子的物質(zhì)的量，等于生成氫氣的獲得的電子的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算氫氧根離子的物質(zhì)的量，再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算氫氧化鉀的物質(zhì)的量濃度；
B、沉淀灼燒生成氧化鐵與氧化鋁，固體的質(zhì)量與金屬的含量有關(guān)，不能氧化物的具體質(zhì)量；
C、沉淀為氫氧化鐵、氫氧化鋁，沉淀的質(zhì)量與金屬的含量有關(guān)，不能氧化物的具體質(zhì)量；
D、按照極值方法計(jì)算，若mg全是Fe，計(jì)算生成得到的氧化鐵質(zhì)量，若mg全是鋁，計(jì)算得到的氧化鋁的質(zhì)量，實(shí)際固體的質(zhì)量介于二者之間．

解答：解：A、根據(jù)電荷守恒，氫氧化亞鐵、氫氧化鋁沉淀中含有n（OH^-），等于金屬提供的電子的物質(zhì)的量，等于生成氫氣的獲得的電子的物質(zhì)的量，故生成的氫氣的物質(zhì)的量等于參加反應(yīng)的堿的物質(zhì)的量的一半，故

bL

22.4L/mol

×2=cmol/L×V×10^-3L，整理得c=

1000b

11.2V

，故A正確；
B、若灼燒后的氧化物為氧化亞鐵、氧化鋁，氧化物的質(zhì)量等于金屬質(zhì)量與氧原子的質(zhì)量之和，由電荷守恒可知氧原子的物質(zhì)的量等于氫氧根離子物質(zhì)的量的一半，故p=m+c×V×10^-3×

1

2

×16=m+

cV

125

，但灼燒后的固體為氧化鐵、氧化鋁，故p＞m+

cV

125

，故B錯(cuò)誤；
C、加入KOH溶液，離子恰好沉淀時(shí)，生成的沉淀為氫氧化亞鐵、氫氧化鋁，其質(zhì)量等于金屬的質(zhì)量與含有的氫氧根離子的質(zhì)量之和為m+c×V×10^-3×17=m+

17Vc

1000

，在空氣中放置較長(zhǎng)時(shí)間至沉淀不再發(fā)生改變，最終沉淀為氫氧化鐵、氫氧化鋁，故n＞m+c×V×10^-3×17=m+

17Vc

1000

，故C錯(cuò)誤；
D、若氧化物為氧化鐵，根據(jù)元素守恒，則質(zhì)量為P=

mg

56g/mol

×

1

2

×160g/mol=

10m

7

，若mg全是鋁，得到的氧化物為氧化鋁，根據(jù)元素守恒，則質(zhì)量為p=

mg

27g/mol

×

1

2

×102g/mol=

17m

9

，質(zhì)量介于二者之間，故D正確；
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查鐵鋁元素單質(zhì)及化合物的性質(zhì)、混合物的有關(guān)計(jì)算，注意利用方程式與電子轉(zhuǎn)移守恒尋找關(guān)系解答，注意氫氧化亞鐵氧化生成氫氧化鐵，題目計(jì)算量較大，且為無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算，難度較大．