Question

8．将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL4.40mol/L盐酸中，充分反应后产生0.04mol H₂，残留固体1.28g．过滤，滤液中无Cu²⁺，测得滤液中n（H⁺）为0.08mol．则原混合物中单质铁的质量是（　　）

• A． 2.24g
• B． 3.36g
• C． 5.60g
• D． 10.08g

Answer 1

分析 混合物和稀盐酸反应后过滤，滤液中n（H⁺）为0.08mol，说明HCl有剩余，则Fe完全反应，残留固体为Cu，n（Cu）=$\frac{1.28g}{64g/mol}$=0.02mol，滤液中无Cu²⁺，则溶质为FeCl₂，根据Cl原子守恒得n（HCl）=2n（FeCl₂）+n（HCl）（剩余），所以n（FeCl₂）=$\frac{4.40mol/L×0.1L-0.08mol}{2}$=0.18mol，设Fe的物质的量为xmol、Fe₂O₃的物质的量为ymol，
根据Fe原子守恒得x+2y=0.18
根据转移电子守恒得2x=0.04×2+0.02×2+2y×1，
从而计算n（Fe），根据m=nM计算铁的质量．

解答 解：混合物和稀盐酸反应后过滤，滤液中n（H⁺）为0.08mol，说明HCl有剩余，则Fe完全反应，残留固体为Cu，n（Cu）=$\frac{1.28g}{64g/mol}$=0.02mol，滤液中无Cu²⁺，则溶质为FeCl₂，根据Cl原子守恒得n（HCl）=2n（FeCl₂）+n（HCl）（剩余），所以n（FeCl₂）=$\frac{4.40mol/L×0.1L-0.08mol}{2}$=0.18mol，设Fe的物质的量为xmol、Fe₂O₃的物质的量为ymol，
根据Fe原子守恒得x+2y=0.18
根据转移电子守恒得2x=0.04×2+0.02×2+2y×1，
解得x=0.10、y=0.04，
所以m（Fe）=0.10mol×56g/mol=5.60g，
故选C．

点评 本题考查混合物的计算，侧重考查分析计算能力，明确溶液中的溶质是解本题关键，根据原子守恒、转移电子守恒进行计算，能化繁为简，题目难度中等．