Question

7．現有部分被氧化的Cu-Fe合金粉末8.96g，將其進行如下處理

下列說法正確的是（　　）

• A． 濾渣B中一定含有Cu，可能含有Fe
• B． 向濾液C中滴入KSCN溶液，溶液可能變紅色
• C． 合金粉末中可能含5.68gCuO
• D． 氣體A在標準狀況下的體積為224mL

Answer 1

分析 硫酸足量，氧化性：Fe³⁺＞Cu²⁺＞H⁺，鐵離子優先反應，由于有氣體氫氣生成，則濾液C中不含鐵離子，濾渣4.8g為金屬銅，物質的量為$\frac{4.8g}{64g/mol}$=0.075mol，即合金樣品中總共含有銅元素0.075mol，利用極限法判斷樣品中CuO的質量問題；
濾液C中加入足量氫氧化鈉溶液，所得濾渣灼燒得到的固體4.8g為Fe₂O₃，物質的量為0.03mol，鐵元素的物質的量為0.06mol，濾液C溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.06mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.06mol，硫酸含氫離子0.12mol，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，計算合金中氧元素的質量，進而計算合金中氧原子的物質的量，計算氧原子結合氫離子物質的量，再根據H原子守恒生成氫氣的體積．

解答 解：A．由于硫酸足量，且鐵與硫酸反應，則濾渣B中一定不含鐵，故A錯誤；
B．濾液C中不含鐵離子，滴加KSCN不不變色，故B錯誤；
C．由以上分析可知合金樣品中總共含有銅元素0.075mol，如全部生成CuO，則質量為0.075mol×80g/mol=6g，由于部分銅被氧化成氧化銅，則樣品中氧化銅的質量一定小于6g，但是不能確定CuO的具體質量，故C錯誤；
D．濾液C中加入足量氫氧化鈉溶液，所得濾渣灼燒得到的固體4.8g為Fe₂O₃，物質的量為0.03mol，鐵元素的物質的量為0.06mol，濾液C溶質為過量H₂SO₄和FeSO₄，而鐵元素物質的量為0.06mol，說明參加反應硫酸物質的量為0.06mol，硫酸含氫離子0.12mol，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，合金中Fe元素質量=0.06mol×56g/mol=3.36g，故合金中氧原子的物質的量$\frac{8.96g-4.8g-3.36g}{16g/mol}$=0.05mol，它結合氫離子0.1mol，所以硫酸中有0.12mol-0.1mol=0.02mol H⁺生成氫氣，即生成0.01mol氫氣，標況體積=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，故D正確；
故選D．

點評 本題考查無機物的推斷，為高頻考點，清楚反應過程是解答關鍵，側重解題方法與分析解決問題能力的考查，注意利用極限法與原子守恒解答，難度中等．