Question

將一定質(zhì)量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入200mL2.20mol/L鹽酸中，充分反應后產(chǎn)生896mLH₂（標準狀況）．殘留固體1.28g．過濾、濾液中無Cu²⁺．將濾液加水稀釋到500mL，測得其中c（H⁺）為0.160mol/L．已知Fe+Fe³⁺=3Fe²⁺，Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺．則原混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量是（　�。�

• A、2.4g
• B、3.36g
• C、5.60g
• D、10.08g

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：因氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，充分反應后產(chǎn)生896mLH₂（標準狀況），殘留固體1.28g，則Fe³⁺、Cu²⁺完全反應，反應后剩余H⁺，則Fe完全反應，根據(jù)原子守恒和得失電子總數(shù)相等計算．

解答： 解：既然還有較多H⁺離子剩余，且濾液中沒有Cu²⁺，可知殘留物沒有Fe，只有Cu．
而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe³⁺，陽離子為H⁺和Fe²⁺．反應有：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O，
Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，
Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，
Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，
Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑．
根據(jù)原子守恒和得失電子總數(shù)相等計算．設原有Fe為xmol，F(xiàn)e₂O₃為ymol，CuO為zmol，
生成Cu為

1.28g

64g/mol

=0.02mol，
生成H₂為

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，
根據(jù)得失電子總數(shù)相等知：2x=2y+2×0.02+2×0.04；
又根據(jù)Cl^-知：2（x+2y）+0.5×0.16=0.2×2.20．
將上述兩式聯(lián)立解出：x=0.1，y=0.04．
原混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量56g/mol×0.1mol=5.6g，
故選C．

點評：通過鐵單質(zhì)、鐵與銅的化合物跟鹽酸的反應，考查學生對氧化還原反應的理解計算能力，同時也可以考查對元素守恒的應用能力，難度較難．