Question

把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110 mL　4 mol·L^－1盐酸中，充分反应后产生896 mL　H₂(标准状况)，残留固体1.28 g．过滤，滤液中无Cu²⁺．将滤液加水稀释到200 mL，测得其中c(H⁺)为0.4 mol·L^－1．试求原混合物的总质量．

Answer 1

答案：
解析：

　　答案：13.6 g

　　解析：因滤液显酸性(即盐酸过剩)，所以，残留固体只可能是铜，据题意可得反应物和生成物变化的关系：

　　由Cu元素守恒可得：

　　n(CuO)＝n(Cu)＝1.28 g/64 mol·L^－1＝0.02 mol

　　由氯元素守恒可得：

　　2n(FeCl₂)＋n(HCl)_余＝n(HCl)_总＝0.44 mol

　　即2n(FeCl₂)＋0.08 mol＝0.44 mol，则n(FeCl₂)＝0.18 mol．

　　又由氢元素守恒可得：

　　2n(H₂O)_生成＋2n(H₂)＋n(HCl)_余＝n(HCl)_总＝0.44 mol，解得反应产物中水的物质的量为n(H₂O)_生成＝0.14 mol．

　　由氧元素守恒可得：

　　3n(Fe₂O₃)＋n(CuO)＝n(H₂O)_生成，

　　解得：n(Fe₂O₃)＝0.04 mol

　　最后由铁元素守恒可得：

　　n(Fe)＋2n(Fe₂O₃)＝n(FeCl₂)

　　解得：n(Fe)＝0.1 mol

　　综上可知，原混合物总质量为：

　　m(总)＝56 g·mol^－1×0.1 mol＋160 g·mol^－1×0.04 mol＋80 g·mol^－1×0.02 mol＝13.6 g