Question

已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品如右图所示的实验：设③中所得固体D的质量为32克，溶液E中只含有一种金属离子，且有酸剩余，气体F的质量为0.5克，试计算取用的每份X的质量，及X中FeO和CuO的质量比．

Answer 1

【答案】分析：FeO可与盐酸反应生成氯化亚铁和水，CuO可与盐酸反应生成氯化铜和水，FeO、CuO都能与CO反应，分别生成铁、铜及二氧化碳．据此可判断A为氯化亚铁、氯化铜及剩余盐酸的混合溶液，固体B则为铁、铜的混合物．A、B混合时铁与氯化铜及盐酸继续反应，得到氯化亚铁、铜和氢气，由于反应后所得溶液E中仍有剩余的盐酸且只含有一种金属离子，可判断出固体B中铁、A中的氯化铜完全反应，固体D全部为铜．根据变化前后元素质量不变，由固体D铜的质量，可求得混合物X中CuO的质量，由与铁反应生成铜、氢气的质量，可计算出固体B中铁的质量，由此可求得混合物X中FeO的质量．
解答：解：两份X样品的质量相等，则固体D铜的一半16g为CuO与CO反应生成的铜，另一半则为铁与氯化铜反应生成的铜，则混合物X中氧化铜的质量=÷×100%=20g；
设与氯化铜反应的铁的质量为x，与盐酸反应的铁的质量为y
Fe+CuCl₂═Cu+FeCl₂
56        64
x         16g
=  x=14g
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56             2
y             0.5g
=  y=14g
则固体B中铁的质量为14g+14g=28g，混合物X中FeO的质量=28g÷×100%=36g
每份X的质量=36g+20g=56g，X中FeO和CuO的质量比=36g：20g=9：5
答：每份X的质量为56g，及X中FeO和CuO的质量比为9：5．
点评：根据各物质的性质及变化规律，由转化关系图推断所发生的反应，然后利用推断结果完成相关的计算，考查运用知识分析与解决问题的能力．