Question

10．部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe₂O₃、CuO）共2.88g，经如下处理：

下列说法错误的是（　　）

• A． 滤液A中不含Fe³⁺
• B． 样品中含氧元素的物质的量为0.01mol
• C． 上图中V=112
• D． 溶解样品的过程中消耗的硫酸的总的物质的量为0.02mol

Answer 1

分析 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1.6g为金属铜，物质的量为0.025mol，即合金样品中总共含有铜元素0.025mol；
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1.6g为Fe₂O₃，物质的量为0.01mol，铁元素的物质的量为0.02mol，滤液A溶质为过量H₂SO₄和FeSO₄，而铁元素物质的量为0.02mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.02mol；
硫酸中部分氢离子生成氢气，另外的H⁺和合金中的氧结合成水了，计算合金中氧元素的质量，进而计算合金中氧原子的物质的量，计算氧原子结合氢离子物质的量，再根据H原子守恒生成氢气的体积．

解答 解：A．与硫酸反应后有滤渣，一定含Cu、则滤液A中一定不含Fe³⁺，故A正确；
B．滤渣1.6g为金属铜，物质的量为0.025mol，即合金样品中总共含有铜元素0.025mol，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1.6g为Fe₂O₃，物质的量为0.01mol，铁元素的物质的量为0.02mol，合金中Fe元素质量=0.02mol×56g/mol=1.12g，Cu元素质量为1.6g，故合金中氧原子的物质的量$\frac{2.88g-1.12g-1.6g}{16g/mol}$=0.01mol，故B正确；
C．只有Fe与硫酸反应生成氢气，由Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑、Fe+Fe₂O₃+3H₂SO₄=3FeSO₄+3H₂O可知，参加反应硫酸物质的量为0.02mol，硫酸含氢离子0.04mol，其中部分氢离子生成氢气，另外的H⁺和合金中的氧结合成水了，它结合氢离子0.02mol，所以硫酸中有0.04mol-0.02mol=0.02mol H⁺生成氢气，即生成0.01mol氢气，标况体积=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，故C错误；
D．滤液A溶质为过量H₂SO₄和FeSO₄，而铁元素物质的量为0.02mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.02mol，故D正确；
故选C．

点评 本题考查物质含量的测定，为高频考点，把握发生的反应、固体与滤液的成分等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法应用，题目难度不大．