Question

7．將一定質(zhì)量的Fe、Fe₂O₃和CuO的混合粉末加入到100mL4.4mol/L的鹽酸中，充分反應(yīng)后，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣896mL．過濾，濾渣經(jīng)洗滌、干燥后稱量，質(zhì)量為1.28g，濾液中的溶質(zhì)只有FeCl₂和HCl，濾液加水稀釋到320mL時(shí)，鹽酸的濃度為0.25mol/L．請(qǐng)回答：
（1）計(jì)算生成氫氣的物質(zhì)的量為0.04mol；
（2）計(jì)算原混合物中鐵單質(zhì)的質(zhì)量（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算生成氫氣的物質(zhì)的量；
（2）混合物與鹽酸反應(yīng)后，鹽酸有剩余，則殘留物沒有Fe，只有Cu，濾液中含有剩余的HCl及FeCl₂，根據(jù)Cl原子守恒n_總（HCl）=n_剩余（HCl）+2n（FeCl₂），據(jù)此計(jì)算n（FeCl₂），設(shè)原有Fe為xmol，F(xiàn)e₂O₃為ymol，根據(jù)Fe元素守恒和電子轉(zhuǎn)移守恒列方程計(jì)算解答．

解答 解：（1）生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣896mL，其物質(zhì)的量為$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，
故答案為：0.04；
（2）混合物與鹽酸反應(yīng)后，鹽酸有剩余，則殘留物沒有Fe，只有Cu，濾液中含有剩余的HCl及FeCl₂，
根據(jù)Cl原子守恒：n_總（HCl）=n_剩余（HCl）+2n（FeCl₂），即0.1L×4.4mol/L=0.32L×0.25mol/L+2n（FeCl₂），解得n（FeCl₂）=0.18mol，
n（CuO）=n（Cu）=$\frac{1.28g}{64g/mol}$=0.02mol，
設(shè)原有Fe為xmol，F(xiàn)e₂O₃為ymol，
由Fe元素守恒，可得：x+2y=0.18，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可得：2x=2y+2×0.02+2×0.04，
聯(lián)立方程，解得：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，
答：原混合物中Fe單質(zhì)的質(zhì)量為5.6g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，根據(jù)濾液中溶質(zhì)判斷殘留物為銅，再利用守恒法計(jì)算，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力．