Question

17．某實驗小組分析m₁g由Al、Cu、Al₂O₃、Fe₃O₄組成的混合物粉末A成分，方案如下：

下列分析錯誤的是（　　）

• A． 由m₁、m₂、m₄可計算出混合物中Al、Al₂O₃的物質的量
• B． 生成藍色溶液的離子方程式為Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺
• C． 藍色溶液中一定有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺
• D． 當m₂-m₃=2.96g時，Fe₃O₄的質量至少為2.32g

Answer 1

分析 A．由Al、Cu、Al₂O₃、Fe₃O₄組成的混合物粉末Al中加入過量的氫氧化鈉溶液，鋁和氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉溶液，再通入二氧化碳得氫氧化鋁質量為m₄g，根據鋁元素守恒可知原樣品中鋁元素的總物質的量，過濾得m₂g固體中含有銅和四氧化三鐵，所以原樣品中鋁和氧化鋁的質量為m₁g-m₂g，據此可連列方程組求得鋁和氧化鋁的物質的量；
B．Fe₃O₄與鹽酸反應生成氯化鐵和氯化亞鐵，三價鐵離子有強氧化性；
C．如果樣品中銅的含量較多，銅能將鐵離子還原為亞鐵離子，溶液中一定有鐵離子；
D．引固體質量改變的金屬氧化物的溶解，和三價鐵與銅單質之間的氧化還原反應．

解答 解：A．由Al、Cu、Al₂O₃、Fe₃O₄組成的混合物粉末Al中加入過量的氫氧化鈉溶液，鋁和氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉溶液，再通入二氧化碳得氫氧化鋁質量為m₄g，根據鋁元素守恒可知原樣品中鋁元素的總物質的量，過濾得m₂g固體中含有銅和四氧化三鐵，所以原樣品中鋁和氧化鋁的質量為m₁g-m₂g，據此可連列方程組求得鋁和氧化鋁的物質的量，故A正確；
B．Fe₃O₄與鹽酸反應生成氯化鐵和氯化亞鐵，三價鐵離子有強氧化性，發生Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺，故B正確；
C．如果樣品中銅的含量較多，銅能將鐵離子還原為亞鐵離子，溶液中一定有鐵離子，故C錯誤；
D．固體質量改變的原因有：金屬氧化物的溶解，三價鐵與銅單質之間的氧化還原反應，Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，Fe₃O₄～2Fe³⁺～Cu，也就是四氧化三鐵和銅的物質的量大于1：1，m₂-m₃=2.96g才符合，最小值為1：1，即2.96g×$\frac{232}{232+64}$×100%=2.32 g，故D正確；
故選C．

點評 本題考查常見金屬元素及化合物的綜合應用，題目難度中等，要通過實驗現象得出結論，再結合定量計算得出結論，明確發生反應的實質為解答關鍵，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．