Question

5．已知X為FeO和CuO的混合物，取兩份等質量的X樣品進行下列實驗：
（1）寫出①、②和③步所有反應的化學方程式：
①FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O、CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O；
②CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、CO+FeO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO₂；
③Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、CuCl₂+Fe═FeCl₂+Cu．
（2）設從③步所得固體D的質量為32g，溶液E中只含有一種金屬離子，氣體F在標準狀況下體積為5.6L，試計算取用的每份X的質量56g和X中FeO和CuO的質量比9：5．

Answer 1

分析 由轉化關系可知，反應①中發(fā)生FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O、CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O，A中含HCl、FeCl₂、CuCl₂，反應②中發(fā)生CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、CO+FeO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO₂，B中含Fe、Cu，C為CO₂，B與A反應生成F為H₂，還原性Fe＞Cu，則Fe與A中陽離子反應，反應③發(fā)生Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑、Cu²⁺+Fe═Fe²⁺+Cu，所得固體D的質量為32g，溶液E中只含一種金屬離子，固體D為Cu，E一定含FeCl₂，再根據變化前后元素質量不變，由固體D銅的質量，可求得混合物X中CuO的質量，由與鐵反應生成銅、氫氣的質量，可計算出固體B中鐵的質量，最后根據質量守恒定律計算出X中FeO與CuO的物質的量及質量．

解答 解：（1）由上述分析可知反應①中發(fā)生FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O、CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O，反應②中發(fā)生CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、CO+FeO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO₂，反應③發(fā)生Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、CuCl₂+Fe═FeCl₂+Cu，
故答案為：FeO+2HCl=FeCl₂+H₂O、CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O；CO+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO₂、CO+FeO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO₂；Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑、CuCl₂+Fe═FeCl₂+Cu；
（2）由Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，可知與鹽酸反應的Fe的質量為$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$mol^-1×56g/mol=14g，
由題意可知一份X中含Cu的質量為32g÷2=16 g，則每份中CuO的物質的量為n（CuO）=n（Cu）=$\frac{16g}{64g/mol}$=0.25mol；
由　Cu²⁺+Fe═Fe²⁺+Cu 
       64　   56　　　    　
      16g      x                   
與16 g Cu²⁺反應的Fe的質量x=56×$\frac{16}{64}$=14 g，
所以一份X中含Fe的質量為14g+14g=28 g，根據質量守恒可知n（FeO）=n（Fe）=$\frac{28g}{56g/mol}$=0.5mol，
X（FeO與CuO的質量和）的質量為0.5mol×72g/mol+0.25mol×80g/mol=56g，X中FeO和CuO的質量比為0.5mol×72g/mol：0.25mol×80g/mol=9：5，
故答案為：56g；9：5．

點評 本題考查混合物分離、無機物的推斷及計算，為高頻考點，把握轉化中發(fā)生的反應、物質推斷及計算為解答的關鍵，側重分析與推斷、計算能力的考查，綜合性較強，題目難度不大．