Question

7．现有部分被氧化的Cu-Fe合金粉末8.96g，将其进行如下处理

下列说法正确的是（　　）

• A． 滤渣B中一定含有Cu，可能含有Fe
• B． 向滤液C中滴入KSCN溶液，溶液可能变红色
• C． 合金粉末中可能含5.68gCuO
• D． 气体A在标准状况下的体积为224mL

Answer 1

分析 硫酸足量，氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，铁离子优先反应，由于有气体氢气生成，则滤液C中不含铁离子，滤渣4.8g为金属铜，物质的量为$\frac{4.8g}{64g/mol}$=0.075mol，即合金样品中总共含有铜元素0.075mol，利用极限法判断样品中CuO的质量问题；
滤液C中加入足量氢氧化钠溶液，所得滤渣灼烧得到的固体4.8g为Fe₂O₃，物质的量为0.03mol，铁元素的物质的量为0.06mol，滤液C溶质为过量H₂SO₄和FeSO₄，而铁元素物质的量为0.06mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.06mol，硫酸含氢离子0.12mol，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，计算合金中氧元素的质量，进而计算合金中氧原子的物质的量，计算氧原子结合氢离子物质的量，再根据H原子守恒生成氢气的体积．

解答 解：A．由于硫酸足量，且铁与硫酸反应，则滤渣B中一定不含铁，故A错误；
B．滤液C中不含铁离子，滴加KSCN不不变色，故B错误；
C．由以上分析可知合金样品中总共含有铜元素0.075mol，如全部生成CuO，则质量为0.075mol×80g/mol=6g，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6g，但是不能确定CuO的具体质量，故C错误；
D．滤液C中加入足量氢氧化钠溶液，所得滤渣灼烧得到的固体4.8g为Fe₂O₃，物质的量为0.03mol，铁元素的物质的量为0.06mol，滤液C溶质为过量H₂SO₄和FeSO₄，而铁元素物质的量为0.06mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.06mol，硫酸含氢离子0.12mol，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，合金中Fe元素质量=0.06mol×56g/mol=3.36g，故合金中氧原子的物质的量$\frac{8.96g-4.8g-3.36g}{16g/mol}$=0.05mol，它结合氢离子0.1mol，所以硫酸中有0.12mol-0.1mol=0.02mol H⁺生成氢气，即生成0.01mol氢气，标况体积=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，故D正确；
故选D．

点评 本题考查无机物的推断，为高频考点，清楚反应过程是解答关键，侧重解题方法与分析解决问题能力的考查，注意利用极限法与原子守恒解答，难度中等．