Question

15．某混合物X由Al₂O₃、Fe₂O₃、Cu、SiO₂中的一种或几种物质组成，进行如下实验：
9.4gX$→_{步骤Ⅰ}^{过量NaOH溶液}$6.4固体$→_{步骤Ⅱ}^{过量盐酸}$蓝色溶液1.92g固体
下列有关说法正确的是（　　）

• A． 步骤Ⅰ中减少的3 g固体一定是混合物
• B． 步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是Cu
• C． 根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分为Al₂O₃、Fe₂O₃、Cu、SiO₂
• D． 根据步骤Ⅱ可以得出，m（Fe₂O₃）：m（Cu）=1：1

Answer 1

分析 9.4gX与过量的氢氧化钠溶液反应后得到6.4g不溶物，固体部分溶解，原固体中至少含有Al₂O₃、SiO₂的一种物质；6.4g固体与过量的盐酸反应得到蓝色溶液，蓝色溶液中存在铜离子，发生了反应：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O；Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，说明溶液中一定存在Fe₂O₃，1.92g固体为铜，以此解答该题．

解答 解：A．步骤Ⅰ中，加入过量氢氧化钠溶液固体质量减少了3 g，溶解的物质可能是Al₂O₃和SiO₂中的一种或两种，故A错误；
B．步骤Ⅱ中加入过量盐酸，Fe₂O₃溶解后又和Cu发生反应，故减少的固体是Fe₂O₃和Cu，故B错误；
C．根据步骤I只能判断混合物中至少含有Al₂O₃、SiO₂的一种物质，无法确定Al₂O₃、SiO₂是否都存在；步骤II可以确定一定存在Fe₂O₃、Cu，故C错误；
设氧化铁的物质的量是x，金属铜的物质的量是y，由Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺得出：Fe₂O₃～2Fe³⁺～Cu，则160x+64y=6.4，64y-64x=1.92，解得x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，金属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g，则原混合物中m（Fe₂O₃）：m（Cu）=1：1，故D正确．
故选D．

点评 本题考查物质的检验和含量的测定，有关化学反应的简单计算，题目难度中等，注意掌握检验未知物的采用方法，能够根据反应现象判断存在的物质，选项D为难点和易错点，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量．