Question

某混合物X由A1₂O₃、Fe₂O₃、Cu、SiO₂中的一種或幾種物質(zhì)組成．某校課外興趣小組以兩條途
徑分別對(duì)X進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究．

下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A、由Ⅰ可知X中一定存在Fe₂O₃、Cu
• B、由Ⅱ和Ⅲ可得出結(jié)論，混合物中無(wú)Al₂O₃
• C、1.92g固體為SiO₂和Cu的混合物
• D、原混合物中

  m(Fe2O3)

  m(Cu)

  的比值為1：1

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：途徑a：9.4gX和過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，所以是銅離子的顏色，但是金屬Cu和鹽酸不反應(yīng)，所以一定含有氧化鐵，和鹽酸反應(yīng)生成的三價(jià)鐵離子可以和金屬銅反應(yīng)，二氧化硅可以和氫氧化鈉反應(yīng)，4.92g固體和氫氧化鈉反應(yīng)后，固體質(zhì)量減少了3.0g，所以該固體為二氧化硅，質(zhì)量為3.0g，涉及的反應(yīng)有：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，又Cu與NaOH不反應(yīng)，1.92g固體只含Cu；結(jié)合途徑b可知9.4gX和過(guò)量的氫氧化鈉反應(yīng)，固體質(zhì)量變?yōu)?.4g，所以固體有二氧化硅，一定沒(méi)有氧化鋁；
途徑b：9.4gX與過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)后得到6.4g不溶物，固體部分溶解，原固體中至少含有Al₂O₃、SiO₂的一種物質(zhì)；6.4g固體與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)得到藍(lán)色溶液，藍(lán)色溶液中存在銅離子，發(fā)生了反應(yīng)：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，說(shuō)明溶液中一定存在Fe₂O₃，則1.92g固體為銅，以此來(lái)解答．

解答： 解：途徑a：9.4gX和過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，所以是銅離子的顏色，但是金屬Cu和鹽酸不反應(yīng)，所以一定含有氧化鐵，和鹽酸反應(yīng)生成的三價(jià)鐵離子可以和金屬銅反應(yīng)，二氧化硅可以和氫氧化鈉反應(yīng)，4.92g固體和氫氧化鈉反應(yīng)后，固體質(zhì)量減少了3.0g，所以該固體為二氧化硅，質(zhì)量為3.0g，涉及的反應(yīng)有：Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O；Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺，SiO₂+2NaOH=Na₂SiO₃+H₂O，又Cu與NaOH不反應(yīng)，1.92g固體只含Cu；結(jié)合途徑b可知9.4gX和過(guò)量的氫氧化鈉反應(yīng)，固體質(zhì)量變?yōu)?.4g，所以固體有二氧化硅，一定沒(méi)有氧化鋁；
途徑b：9.4gX與過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)后得到6.4g不溶物，固體部分溶解，原固體中至少含有Al₂O₃、SiO₂的一種物質(zhì)；6.4g固體與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)得到藍(lán)色溶液，藍(lán)色溶液中存在銅離子，發(fā)生了反應(yīng)：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，說(shuō)明溶液中一定存在Fe₂O₃，則1.92g固體為銅，
因此混合物X中由Fe₂O₃、Cu、SiO₂組成，一定沒(méi)有A1₂O₃．
A．由I可知，X和過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，為銅離子的顏色，但Cu和鹽酸不反應(yīng)，則一定含有氧化鐵，和鹽酸反應(yīng)生成的三價(jià)鐵離子和金屬銅反應(yīng)，即X中一定存在Fe₂O₃和Cu，故A正確；
B．由上述分析可知，混X中由Fe₂O₃、Cu、SiO₂組成，一定沒(méi)有A1₂O₃，故B正確；
C．由上述分析可知，1.92g固體只含Cu，故C錯(cuò)誤；
D．設(shè)氧化鐵的物質(zhì)的量是x，金屬銅的物質(zhì)的量是y，由Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺=2Fe²⁺+Cu²⁺得出：Fe₂O₃～2Fe³⁺～Cu，則160x+64y=6.4，64y-64x=1.92，解得x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化鐵的質(zhì)量為0.02mol×160g/mol=3.2g，金屬銅的質(zhì)量為0.05mol×64g/mol=3.2g，則原混合物中m（Fe₂O₃）：m（Cu）=1：1，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)的成分推斷及有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的簡(jiǎn)單計(jì)算，題目難度中等，注意掌握檢驗(yàn)未知物的采用方法，能夠根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象判斷存在的物質(zhì)，注意合理分析題中數(shù)據(jù)，根據(jù)題中數(shù)據(jù)及反應(yīng)方程式計(jì)算出銅和氧化鐵的質(zhì)量．