Question

将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入100 mL 4.40 mol/L盐酸中，充分反应后产生896 mL H₂(标准状况)，残留固体1.28 g。过滤，滤液中无Cu²⁺。将滤液加水稀释到200 mL，测得其中c(H⁺)为0．400 mol/L。则原混合物中氧化铁的质量是

A．2.4g

B．3.36g

C．5.60g

D．6.4g

Answer 1

D

方法一：由题知反应后的溶液显酸性，则1.28 g固体全是铜，无铁，溶液中不含Fe^3＋，即溶液中只有Fe^2＋和H^＋, 总共发生了以下反应:Fe＋2HCl=FeCl₂＋H₂↑ CuO＋2HCl=CuCl₂＋H₂O
2mol     22400mL         2         1
n₁        896mL      2n₅      n₅   
Fe₂O₃＋6HCl=2FeCl₃＋3H₂O            Fe＋CuCl₂=FeCl₂＋Cu     Fe＋2FeCl₃=3FeCl₂
1mol  6mol 2mol                   1mol1mol  1mol  64g
n₂       n₃       n₄                                n₅=0.02mol  1.28g
n₁+2n₅ +n₃ =0.1L× 4.40mol/L-0.2L×0.4mol/L=0.36mol,n₁=0.08mol,n₅=0.02mol,则n₃=0.24mol，n₂=0.04mol即氧化铁的质量是6.4g。
方法二：根据题意，溶液的成分为FeCl₂、HCl，设Fe、Fe₂O₃的物质的量分别为x、y，根据得失电子守恒和物料守恒得2x=2y+×2+×2="2y+0.04+0.08," x+2y=(0.1L×4.40mol/L-0.2L×0.4mol/L)/2=0.18mol,y=0.04mol,即氧化铁的质量是6.4g。