Question

9．某混合物X由Al₂O₃、Fe₂O₃、Cu、SiO₂中的一种或几种物质组成．现进行如图所示实验．下列有关说法正确的是（　　）

• A． 根据上述步骤Ⅱ可以得出蓝色溶液中n（Cu²⁺）=0.02 mol
• B． 步骤Ⅱ中质量减少的固体物质一定是Fe₂O₃
• C． 步骤Ⅰ中减少的3 g固体一定是混合物
• D． 根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断X中氧化铁的质量分数为50%

Answer 1

分析 9.4gX与过量的氢氧化钠溶液反应后得到6.4g不溶物，固体部分溶解，原固体中至少含有Al₂O₃、SiO₂中的一种物质；6.4g固体与过量的盐酸反应得到蓝色溶液，蓝色溶液中存在铜离子，发生Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，说明原固体中一定存在Fe₂O₃，1.92g固体为铜，以此来解答．

解答 解：A.6.4g变成1.92g，质量减少6.4g-1.92g=4.48g，减少的质量为Fe₂O₃和部分Cu，剩余的1.92g为铜，设溶解的铜的物质的量为x，根据反应Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺可知氧化铁的物质的量也为x，则64x+160x=4.48，解得x=0.02mol，故A正确；
B．步骤II中发生了反应：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺，6.4g固体为铜和Fe₂O₃的混合物，减少的为铜和氧化铁，故B错误；
C．Al₂O₃、SiO₂都能够与NaOH溶液反应，所以步骤I中减少的3g固体可能为氧化铝或二氧化硅，不一定为混合物，故C错误；
D.6.4g变成1.92g，质量减少6.4g-1.92g=4.48g，减少的质量为Fe₂O₃和部分Cu，剩余的1.92g为铜，设铜的物质的量为x，根据反应Cu+2Fe³⁺═2Fe²⁺+Cu²⁺可知氧化铁的物质的量也为x，则64x+160x=4.48，解得x=0.02mol，则m（Fe₂O₃）：m（Cu）=（160×0.02）：（64×0.02+1.92）=1：1，混合物X中还含Al₂O₃、SiO₂中的一种物质或两种，则X中氧化铁的质量分数小于50%，故D错误；
故选A．

点评 本题考查物质成分的确定，为高频考点，把握流程及反应为解答的关键，侧重分析、推断及计算能力的综合考查，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应方程式计算出铜和氧化铁的质量，题目难度中等．