Question

4．一块11.0g的铁铝合金，加入一定量的稀硫酸后完全溶解，然后加H₂O₂至溶液中无Fe²⁺存在，加热除去多余的H₂O₂，当加入200mL 6mol•L^-1 NaOH溶液时沉淀量最多，且所得沉淀质量为26.3g，下列说法正确的是（　　）

• A． 该合金中铁的质量为5.4 g
• B． 合金与稀硫酸反应共生成0.45 mol H₂
• C． 该合金与足量氢氧化钠溶液反应，转移的电子数为0.3N_A
• D． 所加的稀硫酸中含0.6 mol H₂SO₄

Answer 1

分析 200mL 6mol•L^-1 NaOH溶液中含有NaOH的总物质的量为：6mol/L×0.2mol=1.2mol，生成沉淀最多时溶质为硫酸钠，则所加硫酸的物质的量为：$\frac{1.2mol}{2}$=0.6mol；
最终得到的沉淀为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物，则生成沉淀时消耗氢氧根离子的物质的量为：$\frac{26.3g-11.0g}{17g/mol}$=0.9mol，则铁和铝的总物质的量为：$\frac{0.9mol}{3}$=0.3mol，设合金中铁的物质的量为x、铝的物质的量为y，则56x+27y=11.0、x+y=0.3，解得：x=0.1mol、y=0.2mol，据此对各选项进行判断．

解答 解：最终得到的沉淀为氢氧化铝和氢氧化铁的混合物，则生成沉淀时消耗氢氧根离子的物质的量为：$\frac{26.3g-11.0g}{17g/mol}$=0.9mol，则铁和铝的总物质的量为：$\frac{0.9mol}{3}$=0.3mol，设合金中铁的物质的量为x、铝的物质的量为y，则56x+27y=11.0、x+y=0.3，解得：x=0.1mol、y=0.2mol；
200mL 6mol•L^-1 NaOH溶液中含有NaOH的总物质的量为：6mol/L×0.2mol=1.2mol，生成沉淀最多时溶质为硫酸钠，则所加硫酸的物质的量为：$\frac{1.2mol}{2}$=0.6mol；
A．根据计算可知，合金中含有0.1mol铁，其质量为：56g/mol×0.1mol=5.6g，故A错误；
B.0.1mol铁与稀硫酸反应生成0.1mol氢气，0.2mol铝与稀硫酸反应生成0.3mol氢气，总共生成0.4mol氢气，故B错误；
C．铁不与氢氧化钠溶液反应，0.2mol铝与氢氧化钠溶液反应转移电子为：0.2mol×3=0.6mol，转移的电子数为0.6N_A，故C错误；
D．根据分析可知，所加硫酸的物质的量为0.6mol，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确恰好沉淀时溶质组成为解答关键，注意掌握质量守恒定律、电子守恒在化学计算中的应用，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力；B为易错点，注意铁与稀硫酸反应生成的是硫酸亚铁．