Question

将单质铁、Fe₂O₃与铜的混合物30g投入1L某浓度的稀硫酸中，恰好完全反应后，H⁺无剩余，并收集到2.24gH₂（标准状况），加入200mL4mol/L的NaOH溶液，铁元素恰好完全沉淀．则下列说法正确的是（　　）

• A、最终得到沉淀质量为36g
• B、该硫酸溶液中硫酸的物质的量浓度是0.4mol/L
• C、在稀硫酸刚好完全反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液会出现红色
• D、混合物中氧的质量分数约为14.5%

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：因为并收集到2.24gH₂（标准状况），所以铁与铁离子反应单质铁过量，过量铁与溶液中的氢离子反应产生氢气，相关反应方程式：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，实际铜未参加反应，根据得失电子守恒分析求解．

解答： 解：A、H⁺无剩余，说明得到单一的硫酸亚铁，加入200mL4mol/L的NaOH溶液，铁元素恰好完全沉淀，氢氧化亚铁的物质的量为0.4mol，质量为36g，而氢氧化亚铁不稳定易被空气中的氧气氧化，所以最终得到沉淀质量大于36g，故A错误；
B、铁元素恰好完全沉淀时，得到单一的溶质硫酸钠，根据钠守恒，可得硫酸钠的物质的量为0.4mol，所以硫酸的物质的量为0.4mol，硫酸的物质的量浓度是0.4mol/L，故B正确；
C、H⁺无剩余，说明得到单一的硫酸亚铁，所以加入KSCN溶液，溶液不会出现红色，故C错误；
D、硫酸中的氢的物质的量为0.8mol，转化为氢气消耗

2.24

22.4

×2=0.2mol，还有0.6mol的氢与氧化铁中的氧结合成0.3mol的水，所以混合物中氧的质量分数为

0.3×16

10

×100%=16%，故D错误；
故选B．

点评：本题通过物质间的氧化还原反应，来确定反应后溶液的组成，还要结合氧化性的强弱，最后根据结论计算求解，有一定的难度．