Question

將一定量的Fe、Fe₂O₃、CuO的混合物放入體積為100mL、濃度為2.1mol?L^-1的H₂SO₄溶液中，充分反應(yīng)后，生成氣體896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），得到不溶固體1.28g．過(guò)濾后，濾液中的金屬離子只有Fe²⁺（假設(shè)濾液體積仍為100mL）．向?yàn)V液中滴加2mol?L^-1NaOH溶液，直至30mL時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀．則原混合物中Fe物質(zhì)的量為（　　）

• A、2 mol
• B、1.2 mol
• C、0.1mol
• D、1.6 mol

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：向?yàn)V液中加入2mol/L NaOH溶液至30mL時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)沉淀，說(shuō)明固體與稀硫酸反應(yīng)后稀硫酸有剩余，故Fe完全反應(yīng)；由于過(guò)濾后，濾液中的金屬離子只有Fe²⁺（假設(shè)濾液體積仍為100mL），故固體和硫酸反應(yīng)后的鹽只有硫酸亞鐵，則固體與稀硫酸反應(yīng)后的溶液是硫酸和硫酸亞鐵的混合物，不溶物1.28g為Cu，根據(jù)氫氧化鈉的物質(zhì)的量計(jì)算剩余硫酸的物質(zhì)的量，其余的硫酸根離子與亞鐵離子構(gòu)成硫酸亞鐵，根據(jù)硫酸根守恒n（FeSO₄）=n（H₂SO₄），設(shè)混合物中Fe為xmol，F(xiàn)e₂O₃為ymol，根據(jù)Fe元素守恒及轉(zhuǎn)移電子守恒列方程計(jì)算解答．

解答： 解：與氫氧化鈉反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量=

1

2

n（NaOH）=

1

2

×2mol/L×0.03L=0.03mol，
剩余的硫酸的物質(zhì)的量=2.1mol/L×0.1L-0.03mol=0.21mol-0.03mol=0.18mol，剩余硫酸與固體反應(yīng)生成了硫酸亞鐵，根據(jù)硫酸根守恒n（FeSO₄）=n（H₂SO₄）=0.18mol，
不溶物為Cu，其物質(zhì)的量為

1.28g

64g/mol

=0.02mol，生成氫氣物質(zhì)的量為

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，
設(shè)混合物中Fe為xmol，F(xiàn)e₂O₃為ymol，
根據(jù)Fe元素守恒：x+2y=0.18
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：2x=2y+0.02×2+0.04×2
聯(lián)立方程，解得x=0.1 y=0.04
故選C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)混合物的計(jì)算，難度中等，明確發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，注意利用原子守恒與電子轉(zhuǎn)移守恒進(jìn)行解答．