Question

6．將一定質(zhì)量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合粉末加入100mL 4.40mol/L的鹽酸中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生896mL H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），殘留固體1.28g．過濾，濾液中無Cu²⁺．將濾液加水稀釋到200mL，測得其中C${\;}_{（{H}^{+}）}$為0.400mol/L，則原混合物中氧化鐵的質(zhì)量是（　�。�

• A． 2.40g
• B． 3.36g
• C． 6.40g
• D． 10.1g

Answer 1

分析 反應(yīng)后溶液中還有較多H⁺離子剩余，且濾液中沒有Cu²⁺，可知殘留物沒有Fe，只有Cu，而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe³⁺，溶液中陽離子為H⁺和Fe²⁺，參加反應(yīng)的HCl中的H元素轉(zhuǎn)化到氫氣、水中，根據(jù)H原子守恒，計算混合物中O原子物質(zhì)的量，根據(jù)Cu元素守恒計算n（CuO），再根據(jù)O原子守恒計算n（Fe₂O₃），根據(jù)m=nM計算氧化鐵的質(zhì)量．

解答 解：反應(yīng)后溶液中還有較多H⁺離子剩余，且濾液中沒有Cu²⁺，可知殘留物沒有Fe，只有Cu，而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe³⁺，溶液中陽離子為H⁺和Fe²⁺，
反應(yīng)后剩余n（H⁺）=0.4mol/L×0.2L=0.08mol，原溶液中n（HCl）=4.4mol/L×0.1L=0.44mol，
參加反應(yīng)的HCl中的H元素轉(zhuǎn)化到氫氣、水中，根據(jù)H原子守恒，2n（H₂O）+2n（H₂）=n_總（HCl）-n_余（H⁺），即2n（H₂O）+2×$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.44mol-0.08mol，n（H₂O）=0.14mol，故混合物中n（O）=n（H₂O）=0.14mol，
由銅元素守恒，則n（CuO）=n（Cu）=$\frac{1.28g}{64g/mol}$=0.02mol，
由O原子守恒：3n（Fe₂O₃）+n（CuO）=0.14mol，則n（Fe₂O₃）=0.04mol，
則原混合物中氧化鐵的質(zhì)量是：m（Fe₂O₃）=0.04mol×160g/mol=6.40g，
故選C．

點評 本題考查混合物計算，題目難度中等，注意從溶液存在的離子判斷物質(zhì)反應(yīng)的程度，注意利用守恒的方法計算，試題有利于提高學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．