Question

14．某礦物X由Al₂O₃、Fe₂O₃、Cu₂O、SiO₂中的一種或幾種物質組成．現進行如圖所示實驗：
（已知：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O）（　�。�

• A． 步驟1中減少的固體一定是混合物
• B． 根據上述步驟可以判斷礦物X中$\frac{n（F{e}_{2}{O}_{3}）}{n（C{u}_{2}O）}$＜1
• C． 根據步驟2可以得出藍色溶液中n（Cu²⁺）=0.02mol
• D． 根據步驟1、2可以判斷出X中氧化鐵的質量分數為50%

Answer 1

分析 12.8gX與過量的氫氧化鈉溶液反應后得到10.4g不溶物，固體部分溶解，原固體中至少含有Al₂O₃、SiO₂的一種物質；10.4g固體與過量的鹽酸反應得到藍色溶液，藍色溶液中存在銅離子，發(fā)生了反應：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，說明溶液中一定存在Cu₂O，據此進行判斷．

解答 解：A、Al₂O₃、SiO₂都能夠與NaOH溶液反應，所以步驟I中減少的3g固體可能為氧化鋁或二氧化硅，不一定為混合物，故A錯誤；
B、步驟II中發(fā)生了反應：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，10.4g固體為銅和Fe₂O₃的混合物，最后得到的1.92g固體一定是金屬銅，但是不一定是生成的全部，假設氧化亞銅和鹽酸反應生成1.92g即0.03mol銅，根據：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，所以氧化亞銅的質量是0.03mol×144g/mol=4.32g，物質的量是0.03mol，所以氧化鐵存在，質量是10.4g-4.32g=6.08g≈0.037mol，但是有可能金屬銅還發(fā)生反應：Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，所以氧化亞銅的物質的量n≥0.03mol，氧化鐵的物質的量n≤0.037mol，礦物X中氧化鐵和氧化亞銅的物質的量之比小于1，故B正確；
C、根據步驟2發(fā)生反應：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，可以得出藍色溶液中n（Cu²⁺）≥0.03mol，故C錯誤；
D、根據B的分析，可以判斷出X中氧化鐵的質量≤6.08g，質量分數≤$\frac{6.08}{12.8}$×100%=47.5，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查了未知物的檢驗、有關化學反應的簡單計算，題目難度中等，注意掌握檢驗未知物的采用方法，能夠根據反應現象判斷存在的物質，注意合理分析題中數據，根據題中數據及反應方程式計算出氧化亞銅的質量．