部分氧化的铁铜合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76g，经如下处理：下列说法正确的是（）A．滤液A中的阳离子为Fe3+、Fe2+、H+B．V=896C．样品中CuO的质量为4.0gD．样品中Fe元素的质量为2

Question

部分氧化的铁铜合金样品（氧化产物为Fe₂O₃、CuO）共5.76g，经如下处理：下列说法正确的是（　　）


A．滤液A中的阳离子为Fe³⁺、Fe²⁺、H⁺
B．V=896
C．样品中CuO的质量为4.0g
D．样品中Fe元素的质量为2.24g

Answer 1

硫酸足量，氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，铁离子优先反应，由于滤液A中不含铜离子，且有气体氢气生成，则滤液A中不含铁离子，滤渣3.2g为金属铜，物质的量为(3.2g)/(64g/mol)=0.05mol，即合金样品中总共含有铜元素0.05mol，滤液A中加入足量氢氧化钠溶液，所得滤渣灼烧得到的固体3.2g为Fe₂O₃，其物质的量=(3.2g)/(160g/mol)=0.02mol，铁元素的物质的量为0.04mol，滤液A溶质为过量H₂SO₄和FeSO₄，而铁元素物质的量为0.04mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.04mol，硫酸含氢离子0.08mol，其中部分氢离子生成氢气，外的H⁺和合金中的氧结合成水了，
A．由上述分析可知，滤液A中阳离子为Fe²⁺、H⁺，故A错误；
B．合金中Fe元素质量=0.04mol×56g/mol=2.24g，Cu元素质量为3.2g，故合金中氧原子的物质的量(5.76g−3.2g−2.24g)/(16g/mol)=0.02mol，它结合氢离子0.04mol，所以硫酸中有0.08mol-0.04mol=0.04mol H⁺生成氢气，即生成0.02mol氢气，标况体积=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL，故B错误；
C．滤液中不含铜离子，滤渣3.2g为金属铜，若全部为氧化铜，氧化铜的质量为：80g/mol×0.05mol=4.0g，由于部分铜被氧化成氧化铜，则样品中氧化铜的质量一定小于4.0g，故C错误；
D．合金中Fe元素的质量为：56g/mol×0.04mol=2.24g，故D正确，
故选D．