Question

14．某礦物X由Al₂O₃、Fe₂O₃、Cu₂O、SiO₂中的一種或幾種物質(zhì)組成．現(xiàn)進行如圖所示實驗：
（已知：Cu₂O+2H⁺═Cu+Cu²⁺+H₂O）（　�。�

• A． 步驟1中減少的固體一定是混合物
• B． 根據(jù)上述步驟可以判斷礦物X中$\frac{n（F{e}_{2}{O}_{3}）}{n（C{u}_{2}O）}$＜1
• C． 根據(jù)步驟2可以得出藍色溶液中n（Cu²⁺）=0.02mol
• D． 根據(jù)步驟1、2可以判斷出X中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)為50%

Answer 1

分析 12.8gX與過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)后得到10.4g不溶物，固體部分溶解，原固體中至少含有Al₂O₃、SiO₂的一種物質(zhì)；10.4g固體與過量的鹽酸反應(yīng)得到藍色溶液，藍色溶液中存在銅離子，發(fā)生了反應(yīng)：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，說明溶液中一定存在Cu₂O，據(jù)此進行判斷．

解答 解：A、Al₂O₃、SiO₂都能夠與NaOH溶液反應(yīng)，所以步驟I中減少的3g固體可能為氧化鋁或二氧化硅，不一定為混合物，故A錯誤；
B、步驟II中發(fā)生了反應(yīng)：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O；Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，10.4g固體為銅和Fe₂O₃的混合物，最后得到的1.92g固體一定是金屬銅，但是不一定是生成的全部，假設(shè)氧化亞銅和鹽酸反應(yīng)生成1.92g即0.03mol銅，根據(jù)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，所以氧化亞銅的質(zhì)量是0.03mol×144g/mol=4.32g，物質(zhì)的量是0.03mol，所以氧化鐵存在，質(zhì)量是10.4g-4.32g=6.08g≈0.037mol，但是有可能金屬銅還發(fā)生反應(yīng)：Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，所以氧化亞銅的物質(zhì)的量n≥0.03mol，氧化鐵的物質(zhì)的量n≤0.037mol，礦物X中氧化鐵和氧化亞銅的物質(zhì)的量之比小于1，故B正確；
C、根據(jù)步驟2發(fā)生反應(yīng)：Cu₂O+2H⁺=Cu+Cu²⁺+H₂O，Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，可以得出藍色溶液中n（Cu²⁺）≥0.03mol，故C錯誤；
D、根據(jù)B的分析，可以判斷出X中氧化鐵的質(zhì)量≤6.08g，質(zhì)量分數(shù)≤$\frac{6.08}{12.8}$×100%=47.5，故D錯誤．
故選B．

點評 本題考查了未知物的檢驗、有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的簡單計算，題目難度中等，注意掌握檢驗未知物的采用方法，能夠根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象判斷存在的物質(zhì)，注意合理分析題中數(shù)據(jù)，根據(jù)題中數(shù)據(jù)及反應(yīng)方程式計算出氧化亞銅的質(zhì)量．