將一定質量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入100mL4.40mol/L鹽*中，充分反應後產生896mLH2...

問題詳情：

將一定質量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入100mL 4.40 mol/L鹽*中，充分反應後產生896 mL H2(標準狀況)，殘留固體1.28g。過濾，濾液中無Cu2＋。將濾液加水稀釋到200mL，測得其中c(H＋)為0.400mol/L。則原混合物中單質鐵的質量是

A．2.24g                     B．3.36g                     C．5.60g                     D．10.08g

【回答】

C

【解析】

反應後溶液中還有較多H＋離子剩餘,且濾液中沒有Cu2＋,可以知道殘留物沒有Fe,只有Cu,而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe3+，溶液中陽離子為H＋和Fe2+，參加反應的HCl中的H元素轉化到*氣、水中，根據H原子守恆，計算混合物中O原子物質的量，根據Cu元素守恆計算n(CuO)，再根據O原子守恆計算n(Fe2O3),根據m=n×M計算氧化鐵的質量。

【詳解】

反應後溶液中還有較多H＋離子剩餘，且濾液中沒有Cu2＋，可以知道殘留物沒有Fe，只有Cu，而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe3+，溶液中陽離子為H＋和Fe2+，反應後剩餘n(H+)=0.4nol/L×0.2L=0.08mol，原溶液中n(HCl)=4.4mol/L×0.1L=0.44mol，參加反應的HCl中的H元素轉化到*氣、水中,

根據H原子守恆,2n(H2O)+2n(H2)=n總(HCl)-n餘(H+)，即2n(H2O)+2=0.44mol-0.08mol，n(H2O)=0.14mol故混合物中n(O)= n(H2O)=0.14mol， 由銅元素守恆,則n(CuO)=n(Cu)==0.02mol，

由O原子守恆:3n(Fe2O3)+ n(CuO)=0.14mol，則n(Fe2O3)=0.04mol，

由Cl原子守恆，濾液中溶質為FeCl2和剩餘HCl，2n(FeCl2)+n餘(HCl)=n總(HCl)，即2n(FeCl2)+0.08mol=0.44mol，n(FeCl2)=0.18mol,

由Fe原子守恆，原混合物中鐵的物質的量：n(Fe)+2n(Fe2O3)=n(FeCl2), n(Fe)=0.18mol-0.04mol×2=0.10mol, m(Fe)=0.10mol×56g/mol=5.60g，

所以C選項是正確的。

【點睛】

本題考查混合物的計算，明確物質反應先後順序及剩餘固體成分是解本題關鍵，再結合轉移電子守恆、原子守恆進行解答，同時考查學生思維縝密*，題目難度中等。

知識點：鐵和鐵的化合物

題型：選擇題