Question

5．部分被氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe₂O₃、CuO）共5.92g，经如图处理：

下列说法正确的是（　　）

• A． 滤液A中的阳离子为Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺
• B． 该样品中Cu、O元素的质量比为10：l
• C． V=448
• D． 溶解样品时消耗H₂SO₄的物质的量为0.04 mo1

Answer 1

分析 硫酸足量，由氧化性：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，以此来解答．

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，滤液A中阳离子为：Fe²⁺、H⁺，故A错误；
B．由以上分析可知样品中含有3.2gCu元素，铁元素的物质的量为0.04mol，质量为0.04mol×56g/mol=2.24g，则氧元素的质量为5.92g-3.2g-2.24g=0.48g，则该样品中Cu、O元素的质量比为3.2：0.48，故B错误；
C．最后溶液中溶质为过量H₂SO₄和FeSO₄，而铁元素物质的量为0.04mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.04mol，含氢离子0.08mol，其中部分氢离子生成氢气，另外的H⁺和合金中的氧结合成水了，由于合金中氧物质的量$\frac{0.48g}{16g/mol}$=0.03mol，它结合氢离子0.06mol，所以硫酸中有0.08-0.06=0.02molH⁺生成氢气，即生成0.01mol氢气，标况体积为224ml，故C错误；
D．铁元素的物质的量为0.04mol，铁与过量稀硫酸反应生成硫酸亚铁，则反应消耗硫酸的物质的量为0.04mol，故D正确．
故选D．

点评 本题考查金属及化合物的性质、混合物分离提纯综合应用等，为高频考点，把握物质的性质及氧化还原反应等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．