题目内容

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%

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.

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