Question

部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe₂O₃、CuO）共5.76g，经如下处理：

下列说法正确的是（　　）

• A、滤液A中的阳离子为Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺
• B、样品中Fe元素的质量为2.24 g
• C、样品中Fe元素的质量为2.49 g
• D、样品CuO的质量一定为4.0 g

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：硫酸足量，由于氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，铁离子优先反应，由于滤液A中不含铜离子，且有气体氢气生成，则滤液A中不含铁离子，滤渣3.2g为金属铜，物质的量为0.05mol，即合金样品中总共含有铜元素0.05mol，滤液A中加入足量氢氧化钠溶液，所得滤渣灼烧得到的固体3.2g为Fe₂O₃，物质的量为0.02mol，铁元素的物质的量为0.04mol，利用极限法判断样品中CuO的质量问题．

解答： 解：A．由于氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，铁离子优先反应，由于滤液A中不含铜离子，且硫酸足量，有气体氢气生成，则滤液A中不含铁离子，滤液A中阳离子为Fe²⁺、H⁺，故A错误；
B．滤液A中含有亚铁离子和氢离子，加入足量氢氧化钠溶液后，过滤，最后灼烧得到的固体为氧化铁，3.2g氧化铁的物质的量=

3.2g

160g/mol

=0.02mol，含有铁元素的物质的量为0.02mol×2=0.04mol，样品中所有铁元素都生成了氧化铁，所以样品中Fe元素的质量为56g/mol×0.04mol=2.24g，故B正确；
C．由B中分析可知，样品中Fe元素的质量为2.24g，故C错误；
D．由于硫酸过量，生成氢气，滤液中不含铜离子，滤渣3.2g为金属铜，铜元素的物质的量为0.05mol，若全部为氧化铜，氧化铜的质量为：80g/mol×0.05mol=4.0g，由于部分铜被氧化成氧化铜，则样品中氧化铜的质量一定小于4.0g，故D错误，
故选B．

点评：本题考查混合物计算，清楚反应过程是解答关键，侧重对分析解决问题能力及解题方法的考查，注意利用极限法与原子守恒解答，难度中等．