Question

由Fe、Fe₂O₃、CuO組成的混合物溶于220mL，2mol/L的過(guò)量鹽酸中，產(chǎn)生H₂ 896mL（標(biāo)況），所得溶液中陽(yáng)離子只有Fe²⁺和H⁺，殘余固體為1.28g，過(guò)濾后將濾液稀釋為400mL，測(cè)得c（H⁺）為0.2mol/L，則原混合物中各組分的質(zhì)量為：CuO

 

g，F(xiàn)e₂O₃

 

g，F(xiàn)e

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：

分析：稀釋后的濾液中c（H⁺）為0.2mol/L，則Fe完全反應(yīng)；由于過(guò)濾后，濾液中的金屬離子只有Fe²⁺，故固體和鹽酸反應(yīng)后的鹽只有氯化亞鐵，則固體與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液是鹽酸和氯化亞鐵的混合物，不溶物1.28g為Cu，根據(jù)稀釋后氫離子濃度計(jì)算出剩余氯化氫的物質(zhì)的量，其余的氯離子與亞鐵離子構(gòu)成氯化亞鐵，根據(jù)氯離子守恒n（FeCl₂）=n（HCl），設(shè)混合物中Fe為xmol，F(xiàn)e₂O₃為ymol，根據(jù)Fe元素守恒及轉(zhuǎn)移電子守恒列方程計(jì)算解答．

解答： 解：稀釋后的濾液中c（H⁺）為0.2mol/L，則氫離子的物質(zhì)的量為n（H⁺）=0.2mol/L×0.4L=0.08mol，則反應(yīng)后剩余氯化氫的物質(zhì)的量為0.08mol，則鐵完全反應(yīng)，
由于過(guò)濾后，濾液中的金屬離子只有Fe²⁺，故固體和鹽酸反應(yīng)后的鹽只有氯化亞鐵，則固體與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液是鹽酸和氯化亞鐵的混合物，不溶物1.28g為Cu，根據(jù)銅元素守恒可知CuO的物質(zhì)的量為：

1.28g

64g/mol

=0.02mol；
其余的氯離子與亞鐵離子構(gòu)成氯化亞鐵，根據(jù)氯離子守恒n（FeCl₂）=

1

2

n（HCl）=

1

2

（2mol/L×0.22L-0.08mol）=0.18mol，
生成氫氣的物質(zhì)的量為：

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，
設(shè)混合物中Fe為xmol，F(xiàn)e₂O₃為ymol，
根據(jù)Fe元素守恒：x+2y=0.18，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：2x=2y+0.02×2+0.04×2，
聯(lián)立方程，解得：x=0.1、y=0.04，
即：原混合物中含有0.02molCuO、0.1molFe、0.04molFe₂O₃，
則氧化銅的質(zhì)量為：80g/mol×0.02mol=1.6g；氧化鐵的質(zhì)量為：160g/mol×0.0mol=6.4g；鐵的質(zhì)量為：56g/mol×0.1mol=5.6g，
故答案為：1.6；6.4；5.6．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)混合物的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生的反應(yīng)為解答關(guān)鍵，注意利用原子守恒與電子轉(zhuǎn)移守恒進(jìn)行解答，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．