Question

将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL4.40mol/L盐酸中，充分反应后产生896mL H2（标准状

将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100mL4.40mol/L盐酸中，充分反应后产生896mL 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．已知Fe+2Fe3+=3Fe2+，且氧化性：Fe3+＞Cu2+．则原混合物中单质铁的质量是（　　）A．2.4gB．3.36gC．5.60gD．10.08g

Answer 1

既然还有较多H⁺离子剩余，且滤液中没有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⁺．反应有：CuO+2H⁺═Cu²⁺+H₂O，
Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O，
Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，
Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu，
Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑．根据原子守恒和得失电子总数相等计算．设原有Fe为xmol，Fe₂O₃为ymol，CuO为zmol，
生成Cu为

1.28g

64g/moL

=0.02mol，
生成H₂为

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，
根据得失电子总数相等知：2x=2y+2×0.02+2×0.04；
又根据Cl^-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．
故选C．