Question

将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入70mL 4.0mol/L盐酸中，充分反应后产生448mL H₂（标准状况），残留固体0.64g．过滤，滤液中无Cu²⁺．将滤液加水稀释到200mL，测得其中c（H⁺）为0.20mol/L．则原混合物中单质铁的质量是（　　）

　 A． 2.80g B． 3.25g C． 3.36g D． 4.48g

　

Answer 1

考点： 有关混合物反应的计算． 

专题： 计算题．

分析： 根据溶液中还有较多H⁺离子剩余，且滤液中没有Cu²⁺，可知残留物没有Fe，只有Cu，而Cu可以残留说明溶液中没有Fe³⁺，阳离子为H⁺和Fe²⁺．根据原子守恒和得失电子总数相等计算．

解答： 解：既然还有较多H⁺离子剩余，且滤液中没有Cu²⁺，可知残留物没有Fe，只有Cu．

而Cu可以残留说明溶液中没有Fe³⁺，阳离子为H⁺和Fe²⁺，反应有：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu、Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，

根据原子守恒和得失电子总数相等计算，设原有Fe为xmol，Fe₂O₃为ymol，CuO为zmol，

生成Cu为：=0.01mol，

生成H₂为：=0.02mol，

根据得失电子总数相等知：2x=2y+2×0.01+2×0.02；

又根据Cl^﹣知：2（x+2y）+0.2×0.200=0.07×4.0，

将上述两式联立解出：x=0.06，y=0.03，

原混合物中单质铁的质量为：56g/mol×0.06mol=3.36g，

故选C．

点评： 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，本题注意从溶液存在的离子判断物质反应的程度，利用守恒的方法计算，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．