(2014•闵行区二模)部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,如图所示流程处理,下列

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  • 解题思路:硫酸足量,由于氧化性: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,物质的量为0.02mol,铁元素的物质的量为0.04mol,利用极限法判断样品中金属Fe、CuO的质量问题,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,另外的H+和合金中的氧结合成水了,计算合金中氧原子的物质的量,进而计算氧原子它结合氢离子物质的量,再根据H原子守恒生成氢气的体积.

    A.由于氧化性Fe3+>Cu2+>H+,铁离子优先反应,由于滤液A中不含铜离子,且硫酸足量,滤液A中阳离子为Fe2+、H+,故A正确;

    B.滤液A中含有亚铁离子和氢离子,加入足量氢氧化钠溶液后,过滤,最后灼烧得到的固体为氧化铁,3.2g氧化铁的物质的量=[3.2g/160g/mol]=0.02mol,含有铁元素的物质的量为0.02mol×2=0.04mol,样品中所有铁元素都生成了氧化铁,所以样品中Fe元素的质量为:56g/mol×0.04mol=2.24g,故样品中金属Fe的质量小于2.24g,故B错误;

    C.由于硫酸过量,生成氢气,滤液中不含铜离子,滤渣3.2g为金属铜,铜元素的物质的量为0.05mol,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.最后溶液中溶质为过量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,含氢离子0.08mol,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,由于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D正确,

    故选AD.

    点评:

    本题考点: 有关混合物反应的计算;铜金属及其重要化合物的主要性质.

    考点点评: 本题考查混合物计算,清楚反应过程是解答关键,侧重解题方法与分析解决问题能力的考查,注意利用极限法与原子守恒解答,难度中等.