Question

部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76g，经如下处理：

A．滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+
B．样品中Fe元素的质量为2.14g
C．样品中CuO的质量为4.0g
D．V=448
。讲下D项

Answer 1

分析：部分氧化的Fe-Cu合金样品含有金属铁、氧化铁、氧化铜、金属铜，金属铁、氧化铁、氧化铜可以和硫酸反应，但金属铜不可，不过铜可以和反应生成的硫酸铁反应，样品和足量的稀硫酸反应，因硫酸足量，VmL为氢气，生成的滤渣3.2g是铜，滤液中的铁元素，在加入氢氧化钠后全部变成氢氧化铁，灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁和水，则3.2g为氧化铁。

D、根据最后溶液中溶质为过量H2SO4和FeSO4，而铁元素物质的量n(Fe)=2n(Fe2O3)=2*3.2g/160g/mol=0.04mol，
Fe的质量=0.04mol*56g/mol=2.24g，说明参加反应硫酸物质的量为0.04mol，含氢离子0.08mol，其中部分氢离子生成氢气，另外的H^+和合金中的氧结合成水了，由于合金中氧物质的量
(5.76−3.2−2.24)g/ 16g/mol =0.02mol，它结合氢离子0.04mol，所以硫酸中有0.08-0.04=0.04molH^+生成氢气，即生成0.02mol氢气，标况体积为448ml，因此D正确．
希望我的回答能对你的学习有帮助！

追问

fe0.04mol，消耗硫酸0.04mol？为什么，不是还有氧化铜吗

追答

因为氧化铜、氧化铁分别与硫酸反应生成的硫酸铜和硫酸铁都具有氧化性，氧化性由强到弱的顺序为Fe2(SO4)3>CuSO4>H2SO4,铁是还原剂，一种还原剂与多种氧化剂反应时，先强后弱，也就是铁先和Fe2(SO4)3反应，当Fe2(SO4)3完全反应后，CuSO4再反应，最后才是铁和硫酸反应，现在有氢气，说明硫酸铁完全转化为硫酸亚铁，硫酸铜中的铜完全被置换出来，剩余溶液中溶质为硫酸和硫酸亚铁，因此Fe的物质的量就是消耗硫酸的物质的量。
祝你学习有进步！

追问

可以说滤液A里阳离子只有二价铁，根据电子守恒就得出硫酸根0.04mol。所以硫酸0.04mol吗？

Answer 2

最后灼烧产物为氧化铁，其物质的量
n(Fe2O3)=3.2g / 160g/mol = 0.02mol
则合金中含铁的物质的量为
n(Fe)=0.04mol
其质量为56g/mol × 0.04mol =2.24g 所以B错
含氧质量为5.76g-3.2g-2.24g=0.32g
含氧的物质的量为n(O)=0.32g / 16g/mol =0.02mol

假设氧全在氧化铜中，则氧化铜质量为3.2g + 0.32g =3.52g不可能为4.0g，所以C错。
CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O
Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
则0.02molFe不能与稀硫酸反应生成氢气，生成氢气的铁为0.02mol，得到氢气体积为
22.4L/mol × 0.02mol = 0.448L = 448mL
但不可能全在氧化铜中，所以448mL是取不到的。

假设氧全在氧化铁中
则不能与稀硫酸反应生成氢气的铁少于0.02mol，生成氢气的铁多于0.02mol，得到氢气体积大于448mL，综上所述，D是错的。

A对