Question

7．將一定質(zhì)量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入70mL 4.0mol/L鹽酸中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生448mL H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），殘留固體0.64g．過(guò)濾，濾液中無(wú)Cu²⁺．將濾液加水稀釋到200mL，測(cè)得其中c（H⁺）為0.20mol/L．則原混合物中氧化鐵的質(zhì)量是4.8g．

Answer 1

分析 根據(jù)溶液中還有較多H⁺離子剩余，且濾液中沒(méi)有Cu²⁺，可知?dú)埩粑餂](méi)有Fe，只有Cu，而Cu可以殘留說(shuō)明溶液中沒(méi)有Fe³⁺，陽(yáng)離子為H⁺和Fe²⁺．根據(jù)原子守恒和得失電子總數(shù)相等計(jì)算．

解答 解：既然還有較多H⁺離子剩余，且濾液中沒(méi)有Cu²⁺，可知?dú)埩粑餂](méi)有Fe，只有Cu．
而Cu可以殘留說(shuō)明溶液中沒(méi)有Fe³⁺，陽(yáng)離子為H⁺和Fe²⁺，反應(yīng)有：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O、Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，、Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺、Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu、Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，
根據(jù)原子守恒和得失電子總數(shù)相等計(jì)算，設(shè)原有Fe為xmol，F(xiàn)e₂O₃為ymol，CuO為zmol，
生成Cu為：$\frac{0.64g}{64g/mol}$=0.01mol，
生成H₂為：$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，
根據(jù)得失電子總數(shù)相等知：2x=2y+2×0.01+2×0.02；
又根據(jù)Cl^-知：2（x+2y）+0.2×0.200=0.07×4.0，
將上述兩式聯(lián)立解出：x=0.06，y=0.03，
原混合物中氧化鐵的質(zhì)量為：160g/mol×0.03mol=4.8g，
故答案為：4.8g．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，本題注意從溶液存在的離子判斷物質(zhì)反應(yīng)的程度，利用守恒的方法計(jì)算，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．