今有由铁粉.Fe2O3粉及CuO粉末组成的混和物.跟2摩/升的H2SO4 110毫升完全反应后得氢气896毫升．将反应物过滤.滤渣经干燥.冷却后称量为1.28克．滤液中的金属离子全部是Fe2+.将滤液稀释至200毫升.再从中取出50毫升.向其中逐滴加入1摩尔/升的NaOH溶液.边加边振荡.当加至20毫升时溶液开始出现沉淀．求:(1)原混合物中的CuO多少� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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今有由铁粉、Fe₂O₃粉及CuO粉末组成的混和物，跟2摩/升的H₂SO₄ 110毫升完全反应后得氢气896毫升（标况）．将反应物过滤，滤渣经干燥，冷却后称量为1.28克．滤液中的金属离子全部是Fe²⁺，将滤液稀释至200毫升，再从中取出50毫升，向其中逐滴加入1摩尔/升的NaOH溶液，边加边振荡，当加至20毫升时溶液开始出现沉淀．求：
（1）原混合物中的CuO多少克？
（2）Fe₂O₃是多少克？
（3）稀释后的200毫升滤液中Fe²⁺的摩尔浓度是多少？
（原子量Cu：64 Fe：56 O：16 H：1 S：32）

分析：（1）铁粉、氧化铁粉末和氧化铜粉末都能和硫酸反应，而铁粉又可以和硫酸铜反应，而题目中生成了氢气，说明铁粉将硫酸铜中的铜全部置换出来，故得到的滤渣为铜的质量，可以根据铜元素的质量守恒求出氧化铜的质量；
（2）根据铜元素的质量守恒可以求出与氧化铜反应的硫酸的物质的量，然后根据生成氢气的物质的量可以计算出与铁反应的物质的量，再结合氢氧化钠反应的硫酸的物质的量，最终能够计算出和氧化铁反应的硫酸的物质的量，然后结合化学方程式计算即可；
（3）向滤液中加入2mol/L NaOH溶液至40mL时开始出现沉淀说明固体与稀硫酸反应后稀硫酸有剩余；根据“过滤后，滤液中的金属离子只有Fe²⁺（假设滤液体积仍为100mL）”知，固体和硫酸反应后的盐只有硫酸亚铁，根据以上知固体与稀硫酸反应后的溶液是硫酸和硫酸亚铁的混合物．根据氢氧化钠的物质的量计算剩余硫酸的物质的量，其余的硫酸根离子与亚铁离子构成硫酸亚铁，据此分析解答．

解答：解：（1）1.28g铜的物质的量为：1.28g÷64g/mol=0.02mol，根据铜元素的质量守恒可以知道：
CuO-H₂SO₄-Cu
1 1 1
0.02mol 0.02mol 0.02mol
所以氧化铜的质量为：0.02mol×80g/mol=1.6g；
（2）反应生成了氢气的物质的量为：0.896L÷22.4L/mol=0.04mol
即与铁反应的硫酸的物质的量为0.04mol
与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量=

n（NaOH）=

×1mol/L×0.02L=0.01mol，
故反应后稀释得到200mL溶液中含有的硫酸的物质的量为：0.01mol×4=0.04mol
所以与氧化铁反应的硫酸的物质的量为：0.11L×2mol/L-0.04-0.02mol-0.04mol=0.12mol
设氧化铁的物质的量为x
Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O
1 3
x 0.12mol

0.12mol

解得：x=0.04mol
故氧化铁的质量为：0.04mol×160g/mol=6.4g
（3）根据硫酸根离子的守恒可以知道与Fe²⁺结合的硫酸根离子为：2.2mol/L×0.1L-0.04mol=0.22mol-0.04mol=0.18mol
设硫酸亚铁的物质的量为c．
H₂SO₄→FeSO₄
1 1
0.18mol y

0.18mol

解得：y=0.18mol
即硫酸亚铁的物质的量浓度是：0.18mol÷0.2L=0.9mol/L，
答：稀释后的200毫升滤波中Fe²⁺的摩尔浓度是0.9mol/L．
故答案为：（1）1.6g；
（2）6.4g；
（3）0.9mol/L．

点评：本题考查了有关混合物的计算，难度不大，明确各物理量之间的关系是解本题的关键，注意该题中气体的体积和固体的质量对该题的干扰，否则会导致解题错误．

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科目：初中化学 来源： 题型：

有一包粉末，可能由C粉、Fe₂O₃粉、Fe粉三种物质中的一种或两种组成．某同学为了探究它的成分，按如下步骤进行实验：
（1）先对实验做了如下设想和分析：
取少量粉末于烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示（表中未列完所有情况），请你完成下表：

烧杯中可能出现的现象	结论
① ①无明显现象，固体质量不减少，且溶液仍为无色 ①无明显现象，固体质量不减少，且溶液仍为无色．	只含C
② 有黑色不溶物，溶液由无色变为黄色有黑色不溶物，溶液由无色变为黄色．	含C、Fe₂O₃
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色	含 C、Fe C、Fe

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、Fe₂O₃的混合物．为了进一步探究C、Fe₂O₃的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验：
实验1：将此粉末在空气中灼烧至质量不再变化，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后静置，烧杯中

无

（填“有”或“无”）不溶物，溶液呈

黄

色．
实验2：将此粉末隔绝空气加强热（若两种物质恰好完全反应），静置，再加入过量稀硫酸，充分反应后，所得溶液中的溶质是

FeSO₄

、

H₂SO₄

．

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科目：初中化学 来源：2012届安徽省巢湖市黄麓中心学校中考摸底考试化学试卷（带解析） 题型：探究题

（7分）有一包粉末，可能由C粉、Fe₂O₃粉、Fe粉三种物质中的一种或两种组成。某同学为了探究它的成分，按如下步骤进行实验：
（1）先对实验做了如下设想和分析：
取少量粉末于烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示（表中未列完所有情况），请你完成下表：

烧杯中可能出现的现象	结论
①	只含C
②	含C、Fe₂O₃
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色	含

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、Fe₂O₃的混合物。为了进一步探究C、Fe₂O₃的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验：
实验1：将此粉末在空气中灼烧至质量不合理再变化，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后静置，烧杯中 (填“有”或“无”)不溶物，溶液呈色。
实验2：将此粉末隔绝空气加强热（若两种物质恰好完全反应），静置，再加入过量稀硫酸，充分反应后，所得溶液中的溶质是、。

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科目：初中化学 来源：不详 题型：问答题

烧杯中可能出现的现象	结论
①______．	只含C
②______．	含C、Fe₂O₃
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色	含______

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、Fe₂O₃的混合物．为了进一步探究C、Fe₂O₃的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验：
实验1：将此粉末在空气中灼烧至质量不再变化，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后静置，烧杯中______（填“有”或“无”）不溶物，溶液呈______色．
实验2：将此粉末隔绝空气加强热（若两种物质恰好完全反应），静置，再加入过量稀硫酸，充分反应后，所得溶液中的溶质是______、______．

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科目：初中化学 来源：2011-2012学年安徽省巢湖市黄麓中心学校中考摸底考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

烧杯中可能出现的现象	结论
① ．	只含C
② ．	含C、Fe₂O₃
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色	含

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、Fe₂O₃的混合物．为了进一步探究C、Fe₂O₃的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验：
实验1：将此粉末在空气中灼烧至质量不再变化，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后静置，烧杯中（填“有”或“无”）不溶物，溶液呈色．
实验2：将此粉末隔绝空气加强热（若两种物质恰好完全反应），静置，再加入过量稀硫酸，充分反应后，所得溶液中的溶质是、．

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