Question

【題目】將13.6gFe、Fe2O3和CuO的混合粉末加入到100mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，充分反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣896mL，過濾，濾渣經(jīng)洗滌、干燥后得到1.28g固體純凈物，經(jīng)檢驗濾液中只含有一種溶質(zhì)。請回答：

（1）固體混合物中CuO的質(zhì)量___。

（2）鹽酸的濃度為___。

Answer 1

【答案】1.60g 3.60molL-1

【解析】

(1)根據(jù)氧化性的強弱順序判斷反應(yīng)的先后順序，推測1.28g固體純凈物的成分，再進一步確定CuO的質(zhì)量；

(2) 鹽酸的濃度c(HCl) =c(H+)=c(Cl-)，濾液中只含有一種溶質(zhì)，易知是FeCl2,若計算出Fe2+的物質(zhì)的量，則可以計算出n(Cl-) ,從而得出鹽酸的濃度。

（1）根據(jù)氧化性強弱：Fe3+>Cu2+>H+，Fe涉及的相關(guān)反應(yīng)按①②③順序發(fā)生下列三組反應(yīng)：①Fe2O3~2HCl ~2FeCl3 ，2FeCl3+ Fe = 3FeCl2；

②CuO~2HCl~CuCl2 , CuCl2+Fe= FeCl2 + Cu；

③ 2HCl+Fe= FeCl2+H2↑。

依據(jù)題意易推知1.28g固體純凈物為銅，物質(zhì)的量為0.02mol，逆推可判斷固體混合物中含有0.02molCuO,質(zhì)量為1.60g,故固體混合物中CuO的質(zhì)量為1.60g。

（2）設(shè)與Fe2O3反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為xmol，

①Fe2O3 ~Fe ~ 3FeCl2； ②CuO ~ Fe ~ FeCl2 ~ Cu；

③ 2HCl ~ Fe ~ FeCl2 ~ H2↑

則160x + 56(x+0.02+0.04)+80×0.02 =13.6，求得x=0.04mol，可知n(FeCl2)= 0.04×3 +0.02+0.04=0.18mol ，n(Cl-)=2n(FeCl2)=0.36mol，c(Cl-)===3.60mol/L，則鹽酸濃度為3.60mol/L。