Question

10．部分氧化的Fe-Cu合金樣品（氧化產物為Fe₂O₃、CuO）共2.88g，經如下處理：

下列說法錯誤的是（　�。�

• A． 濾液A中不含Fe³⁺
• B． 樣品中含氧元素的物質的量為0.01mol
• C． 上圖中V=112
• D． 溶解樣品的過程中消耗的硫酸的總的物質的量為0.02mol

Answer 1

分析 硫酸足量，氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，鐵離子優(yōu)先反應，由于濾液A中不含銅離子，且有氣體氫氣生成，則濾液A中不含鐵離子，濾渣1.6g為金屬銅，物質的量為0.025mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.025mol；
濾液A中加入足量氫氧化鈉溶液，所得濾渣灼燒得到的固體1.6g為Fe₂O₃，物質的量為0.01mol，鐵元素的物質的量為0.02mol，濾液A溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.02mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.02mol；
硫酸中部分氫離子生成氫氣，另外的H⁺和合金中的氧結合成水了，計算合金中氧元素的質量，進而計算合金中氧原子的物質的量，計算氧原子結合氫離子物質的量，再根據H原子守恒生成氫氣的體積．

解答 解：A．與硫酸反應后有濾渣，一定含Cu、則濾液A中一定不含Fe³⁺，故A正確；
B．濾渣1.6g為金屬銅，物質的量為0.025mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.025mol，濾液A中加入足量氫氧化鈉溶液，所得濾渣灼燒得到的固體1.6g為Fe₂O₃，物質的量為0.01mol，鐵元素的物質的量為0.02mol，合金中Fe元素質量=0.02mol×56g/mol=1.12g，Cu元素質量為1.6g，故合金中氧原子的物質的量$\frac{2.88g-1.12g-1.6g}{16g/mol}$=0.01mol，故B正確；
C．只有Fe與硫酸反應生成氫氣，由Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄=3FeSO₄+3H₂O可知，參加反應硫酸物質的量為0.02mol，硫酸含氫離子0.04mol，其中部分氫離子生成氫氣，另外的H⁺和合金中的氧結合成水了，它結合氫離子0.02mol，所以硫酸中有0.04mol-0.02mol=0.02mol H⁺生成氫氣，即生成0.01mol氫氣，標況體積=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，故C錯誤；
D．濾液A溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.02mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.02mol，故D正確；
故選C．

點評 本題考查物質含量的測定，為高頻考點，把握發(fā)生的反應、固體與濾液的成分等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意守恒法應用，題目難度不大．