Question

部分氧化的Fe-Cu合金樣品（氧化產物為Fe₂O₃、CuO）共5.76g，經如下處理：
（1）樣品中Fe元素的質量為

 

g；
（2）產生的氣體的體積V=

 

mL；
（3）溶液A中的陽離子有

 

．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質及其化合物的綜合應用,有關混合物反應的計算

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：硫酸足量，由氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，鐵離子優(yōu)先反應，由于濾液A中不含銅離子，且有氣體氫氣生成，則濾液A中不含鐵離子，濾渣3.2g為金屬銅，物質的量為0.05mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.05mol，濾液A中加入足量氫氧化鈉溶液，所得濾渣灼燒得到的固體3.2g為Fe₂O₃，物質的量為0.02mol，鐵元素的物質的量為0.04mol，以此來解答．

解答： 解：硫酸足量，由于氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，鐵離子優(yōu)先反應，由于濾液A中不含銅離子，且有氣體氫氣生成，則濾液A中不含鐵離子，濾渣3.2g為金屬銅，物質的量為0.05mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.05mol，濾液A中加入足量氫氧化鈉溶液，所得濾渣灼燒得到的固體3.2g為Fe₂O₃，
（1）Fe的物質的量為

3.2g

160g/mol

×2=0.04mol，其質量為0.04mol×56g/mol=2.24g，故答案為：2.24；
（2）最后溶液中溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.04mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.04mol，含氫離子0.08mol，其中部分氫離子生成氫氣，另外的H⁺和合金中的氧結合成水了，由于合金中氧物質的量

5.76g-3.2g-2.24g

16g/mol

=0.02mol，它結合氫離子0.04mol，所以硫酸中有0.08-0.04=0.04molH⁺生成氫氣，即生成0.02mol氫氣，標況體積為448ml，故答案為：448；
（3）生成的濾渣3.2g是銅，金屬銅可以和三價鐵反應，所以一定不含有+3價鐵離子，則溶液A中含F(xiàn)e²⁺、H⁺，故答案為：Fe²⁺、H⁺．

點評：本題考查金屬及化合物的性質、混合物分離提純綜合應用等，為高頻考點，把握物質的性質及氧化還原反應等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．