将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混
合物粉末放入100mL 4.40 mol/L盐酸中,充分反应后产生896 mL H2(标准状况),残留固体1.28g。过滤,滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到200mL,测得其中c(H+)为0.400mol/L。则原混合物中单质铁的质量是
A.2.24g B.3.36g C.5.60g D.10.08g
将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混
合物粉末放入100mL 4.40 mol/L盐酸中,充分反应后产生896 mL H2(标准状况),残留固体1.28g。过滤,滤液中无Cu2+。将滤液加水稀释到200mL,测得其中c(H+)为0.400mol/L。则原混合物中单质铁的质量是
A.2.24g B.3.36g C.5.60g D.10.08g
【知识点】离子反应、化学计算中的守恒法
【答案解析】C 解析:根据滤液中还有较多H+剩余,没有Cu2+,可知残留物没有Fe,只有Cu.
而Cu可以残留说明溶液中没有Fe3+,阳离子为H+和Fe2+.生成Cu为128/64=0.02mol,生成H2为0.896/22.4=0.04mol,
反应有:CuO+2H+═Cu2++H2O,
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,Fe+2Fe3+═3Fe2+,Fe+Cu2+═Fe2++Cu,Fe+2H+═Fe2++H2↑.
设原有Fe为xmol,Fe2O3为ymol,CuO为zmol,根据得失电子总数相等知:2x=2y+2×0.02+2×0.04;
又根据Cl守恒知:2(x+2y)+0.2×0.400=0.1×4.40.将上述两式联立解出:x=0.1,y=0.04.
原混合物中单质铁的质量56g/mol×0.1mol=5.6g.
故答案选C
【思路点拨】本题考查离子反应、化学计算中的守恒法,关键根据滤液中还有较多H+,没有Cu2+,得到残留物没有Fe,只有Cu.而Cu可以残留说明溶液中没有Fe3+,阳离子为H+和Fe2+.