Question

将17.6克Fe₂O₃和Cu的混合物溶解于足量的稀盐酸中，再加铁粉9.8克，待铁粉溶解后，溶液中无Fe³⁺，此过程共产生2.24升H₂（标况），则下列判断正确的是（　　）

• A、混合物中Cu全部被氧化为Cu²⁺以后，Cu²⁺又全部被还原
• B、混合物中Cu全部被氧化为Cu²⁺以后，Cu²⁺又部分被还原
• C、混合物中Cu部分被氧化为Cu²⁺以后，Cu²⁺又全部被还原
• D、混合物中Cu部分被氧化为Cu²⁺以后，Cu²⁺又部分被还原

Answer 1

考点：铁盐和亚铁盐的相互转变

专题：元素及其化合物

分析：Fe₂O₃和Cu的混合物溶解于足量的稀盐酸中，发生反应：6H⁺+2Fe₂O₃=2Fe³⁺+3H₂O，Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，得到氯化铁和氯化铜、盐酸的混合溶液，三价铁离子的氧化性强于铜离子，加入铁粉后依次发生反应：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，铁粉9.8克，物质的量为：

9.8g

56g/mol

=0.175mol，铁粉在反应中均生产二价铁离子，所以共失去电子物质的量为0.175mol×2=0.35mol，Fe₂O₃的物质的量为：

17.6g

160g/mol

=0.11mol，反应中得到的电子的物质的量为：0.11mol×2×1=0.22mol，盐酸与铁反应生成标况下2.24L氢气，得到的电子数为：

2.24L

22.4L/mol

×2=0.2mol，依据反应过程中得失电子守恒，若铁失去的电子数等于三价铁和氢离子得到的电子总数则，铜全部被氧化后，又全部被还原，若不相等，则说明Cu部分被氧化为Cu²⁺以后，Cu²⁺又全部被还原．

解答： 解：根据题意知Fe₂O₃和Cu的混合物溶解于足量的稀盐酸中，发生反应：6H⁺+2Fe₂O₃=2Fe³⁺+3H₂O，Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，得到氯化铁和氯化铜、盐酸的混合溶液，三价铁离子的氧化性强于铜离子，加入铁粉后依次发生反应：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，铁粉9.8克，物质的量为：

9.8g

56g/mol

=0.175mol，铁粉在反应中均生产二价铁离子，所以共失去电子物质的量为0.175mol×2=0.35mol，Fe₂O₃的物质的量为：

17.6g

160g/mol

=0.11mol，反应中得到的电子的物质的量为：0.11mol×2×1=0.22mol，盐酸与铁反应生成标况下2.24L氢气，得到的电子数为：

2.24L

22.4L/mol

×2=0.2mol，0.22mol+0.2mol=0.44mol＞0.35，说明混合物中Cu部分被氧化为Cu²⁺以后，Cu²⁺又全部被还原，
故选：C．

点评：本题考查了不同价态铁的性质，题目难度中等，理清反应的过程，利用氧化还原反应中得失电子数目守恒的规律可以解答本题．