Question

10．某混合物X由Al₂O₃、Fe₂O₃、Cu、SiO₂中的一种或几种物质组成．现进行如图所示实验．

下列有关说法正确的是（　　）

• A． 步骤Ⅰ中减少的3 g固体一定是混合物
• B． 步骤Ⅱ中质量减少的固体物质一定是Fe₂O₃
• C． 根据上述步骤Ⅱ可以得出蓝色溶液中n（Cu²⁺）=0.02 mol
• D． 根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断X中氧化铁的质量分数为50%

Answer 1

分析 9.4gX与过量的氢氧化钠溶液反应后得到6.4g不溶物，固体部分溶解，原固体中至少含有Al₂O₃、SiO₂的一种物质；6.4g固体与过量的盐酸反应得到蓝色溶液，蓝色溶液中存在铜离子，发生了反应：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，说明溶液中一定存在Fe₂O₃，1.92g固体为铜，据此进行判断．

解答 解：A．Al₂O₃、SiO₂都能够与NaOH溶液反应，所以步骤I中减少的3g固体可能为氧化铝或二氧化硅，不一定为混合物，故A错误；
B．步骤II中发生了反应：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，6.4g固体为铜和Fe₂O₃的混合物，减少的为铜和氧化铁，故B错误；
C．6.4g变成1.92g，质量减少：6.4g-1.92g=4.48g，减少的质量为Fe₂O₃和部分Cu，剩余的1.92g为铜，设铜的物质的量为x，根据反应Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺可知氧化铁的物质的量也为x，则64x+160x=4.48，解得x=0.02mol，则反应后蓝色溶液中含有0.02mol铜离子，故C正确；
D．160g/mol×0.02mol=3.2g，X中氧化铁的质量分数为：$\frac{3.2g}{9.4g}$×100%=34.0%，故D错误；
故选C．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，注意掌握常见在的性质及检验方法，能够根据反应现象判断存在的物质，选项C为难点和易错点，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的物质的量．