Question

部分氧化的Fe-Cu合金樣品（氧化產物為Fe₂O₃、CuO） 共5.92g，經如圖處理：

下列說法正確的是（　　）
①濾液A中的陽離子為Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺
②樣品中含氧元素的物質的量為0.03mol
③溶解樣品的過程中消耗硫酸的總物質的量為0.04mol
④V=224mL
⑤V=336mL．

• A、①③④
• B、②③④
• C、②③⑤
• D、①③⑤

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,鐵的氧化物和氫氧化物,銅金屬及其重要化合物的主要性質

專題：計算題

分析：①金屬鐵、氧化鐵、氧化銅可以和硫酸反應，金屬銅可以和三價鐵反應；
②根氧化鐵的量和元素守恒來確定鐵元素的物質的量、質量，再根據樣品總質量、銅、鐵元素的質量計算出氧元素的質量、物質的量；
③鐵與足量稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，根據鐵元素的物質的量計算出消耗硫酸的物質的量；
④根據藥品中鐵元素、氧元素的物質的量及消耗硫酸的物質的量計算出生成氫氣的氫離子的物質的量，再根據質量守恒計算出生成氫氣的物質的量及標況下的體積；
⑤根據④的計算結果進行判斷．

解答： 解：①銅不與稀硫酸反應，則生成的濾渣3.2g為銅，金屬銅可以和三價鐵反應，所以濾液A中一定不含有+3價鐵離子，故①錯誤；
②最后加熱得到的3.2g固體為三氧化二鐵，其物質的量為：

3.2g

160g/mol

=0.02mol，Fe元素的物質的量為：n（Fe）=0.02mol×2=0.04mol，鐵元素的質量為：0.04mol×56g/mol=2.24g，則樣品中氧元素的質量為：5.92g-2.24g-3.2g=0.48g，氧元素的物質的量為：

0.48g

16g/mol

=0.03mol，故②正確；
③根據②鐵元素的物質的量為0.04mol，鐵與過量稀硫酸反應生成硫酸亞鐵，則反應消耗硫酸的物質的量為0.04mol，故④正確；
④最后溶液中溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.04mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.04mol，含氫離子0.08mol，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，根據②可知氧元素的物質的量為0.03mol，它結合氫離子0.06mol，所以硫酸中生成氫氣的氫離子為：0.08mol-0.06mol=0.02mol，即生成0.01mol氫氣，標況體積為0.01mol氫氣的體積為2.24L，故④正確；
⑤根據④的計算可知，生成標況下氫氣的體積為2.24L，故⑤錯誤；
根據以上分析可知，正確的為②③④，
故選B．

點評：本題考查了元素以及化合物性質、有關混合物的計算，題目難度中等，注意掌握常見金屬單質及其化合物的性質，明確反應流程中的反應原理及組成為解答本題的關鍵．