Question

【題目】將鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入110mL4mol/L鹽酸中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生896mLH2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），殘留固體1.00g．過濾，濾液中無Cu2+ ． 將濾液加水稀釋到200mL，測得其中c（H+）為0.4mol/L．求原混合物的總質(zhì)量．

Answer 1

【答案】解：混合物與鹽酸反應(yīng)生成氯化物、氫氣與水，根據(jù)溶液中還有較多H+離子剩余，且濾液中沒有Cu2+ ， 可知?dú)埩粑餂]有Fe，只有Cu，即1.28g為Cu的質(zhì)量，而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe3+ ， 溶液中陽離子為H+和Fe2+ ， 反應(yīng)后剩余n（H+）=0.4molL﹣1×0.2L=0.08mol，溶液中氯離子不變，則n（Cl﹣）=4molL﹣1×0.11L=0.44mol，
根據(jù)電荷守恒：2n（Fe2+）=n（Cl﹣）﹣n（H+）=0.44mol﹣0.08mol=0.36mol，則n（Fe2+）=0.18mol，根據(jù)原子守恒可知，混合物中Fe元素質(zhì)量=0.18mol×56g/mol=10.08g，
參加反應(yīng)的HCl中的H元素轉(zhuǎn)化到氫氣、水中，根據(jù)H原子守恒：2n（H2O）+2n（H2）=n總（HCl）﹣n余（H+），即2n（H2O）+2× =0.44mol﹣0.08mol，n（H2O）=0.14mol，故混合物中氧元素質(zhì)量=0.14mol×16g/mol=2.24g，
所以原混合物總質(zhì)量=1.00g+10.08g+2.24g=13.32g，
答：原混合物的總質(zhì)量為13.32g．
【解析】混合物與鹽酸反應(yīng)生成氯化物、氫氣與水，根據(jù)溶液中還有較多H+離子剩余，且濾液中沒有Cu2+ ， 可知?dú)埩粑餂]有Fe，只有Cu，而Cu可以殘留說明溶液中沒有Fe3+ ， 溶液中陽離子為H+和Fe2+ ， 根據(jù)電荷守恒計(jì)算n（Fe2+），根據(jù)原子守恒計(jì)算混合物中Fe元素質(zhì)量，參加反應(yīng)的HCl中的H元素轉(zhuǎn)化到氫氣、水中，根據(jù)H原子守恒，計(jì)算混合物中O原子物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算O元素質(zhì)量，Cu、Fe、O氧元素質(zhì)量之和為混合物總質(zhì)量．