题目内容
某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成.某校课外兴趣小组以两条途径分别对X进行如下实验探究:
途径a:
途径b:
下列有关说法不正确的是( )
途径a:
途径b:
下列有关说法不正确的是( )
A、1.92g固体只含Cu |
B、由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3和Cu |
C、原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1 |
D、原混合物X至少含Al2O3和SiO2中的一种,但不能进一步确认二者的存在与否 |
考点:物质的检验和鉴别的基本方法选择及应用
专题:物质检验鉴别题
分析:途径a:9.4gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液,所以是铜离子的颜色,但是金属Cu和盐酸不反应,所以一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应,二氧化硅可以和氢氧化钠反应,4.92g固体和氢氧化钠反应后,固体质量减少了3.0g,所以该固体为二氧化硅,质量为3.0g,涉及的反应有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu;结合途径b可知9.4gX和过量的氢氧化钠反应,固体质量变为6.4g,所以固体只有二氧化硅,一定没有氧化铝;
途径b: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,则1.92g固体为铜,以此来解答.
途径b: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,则1.92g固体为铜,以此来解答.
解答:
解:途径a:9.4gX和过量盐酸反应生成蓝色溶液,所以是铜离子的颜色,但是金属Cu和盐酸不反应,所以一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应,二氧化硅可以和氢氧化钠反应,4.92g固体和氢氧化钠反应后,固体质量减少了3.0g,所以该固体为二氧化硅,质量为3.0g,涉及的反应有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu与NaOH不反应,1.92g固体只含Cu;结合途径b可知9.4gX和过量的氢氧化钠反应,固体质量变为6.4g,所以固体只有二氧化硅,一定没有氧化铝;
途径b: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,则1.92g固体为铜,
A.由上述分析可知,1.92g固体只含Cu,故A正确;
B.由I可知,X和过量盐酸反应生成蓝色溶液,为铜离子的颜色,但Cu和盐酸不反应,则一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子和金属铜反应,即X中一定存在Fe2O3和Cu,故B正确;
C.设氧化铁的物质的量是x,金属铜的物质的量是y,由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出:Fe2O3~2Fe3+~Cu,则160x+64y=6.4,64y-64x=1.92,解得x=0.02mol,y=0.05mol,所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g,金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g,则原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1,故C正确;
D.由上述分析可知,混合物中只有二氧化硅,一定没有氧化铝,故D错误;
故选D.
途径b: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,则1.92g固体为铜,
A.由上述分析可知,1.92g固体只含Cu,故A正确;
B.由I可知,X和过量盐酸反应生成蓝色溶液,为铜离子的颜色,但Cu和盐酸不反应,则一定含有氧化铁,和盐酸反应生成的三价铁离子和金属铜反应,即X中一定存在Fe2O3和Cu,故B正确;
C.设氧化铁的物质的量是x,金属铜的物质的量是y,由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出:Fe2O3~2Fe3+~Cu,则160x+64y=6.4,64y-64x=1.92,解得x=0.02mol,y=0.05mol,所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g,金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g,则原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1,故C正确;
D.由上述分析可知,混合物中只有二氧化硅,一定没有氧化铝,故D错误;
故选D.
点评:本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算,题目难度中等,注意掌握检验未知物的采用方法,能够根据反应现象判断存在的物质,选项D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质量.
练习册系列答案
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