Question

4．将三种黑色粉末组成的混和物加入到100mL 14mol/L某热浓酸中，充分反应后得到蓝绿色溶液和两种气体；将从蓝绿色溶液中分离得到的盐与0.15mol还原铁粉恰好反应完全，可得浅绿色溶液和6.4g红色沉淀；将上述生成的两种气体通入足量饱和NaHCO₃溶液中，仍然收集到两种气体，据此推断黑色粉末可能为（　　）

• A． 物质的量   FeS：CuO：Fe=1：1：1
• B． 物质的量   C：CuO：Fe=3：2：2
• C． 质量       MnO₂：CuO：C=5.5：8：1.2
• D． 质量       Fe：C：CuO=7：5：3

Answer 1

分析 三种黑色粉末组成的混和物加入到足量的某热浓酸中，充分反应后得到蓝绿色溶液和两种气体，可以确定固体物质中含有铁元素、铜元素，从蓝绿色溶液中分离得到的盐与0.15mol还原铁粉恰好反应完全，可得浅绿色溶液和6.4g红色沉淀，红色沉淀是金属铜，根据元素守恒可以确定含铜物质的量的多少，上述生成的两种气体通入足量饱和NaHCO₃溶液中，仍然收集到两种气体，气体可以是物质和碳酸氢钠反应生成的二氧化碳气体和另一种气体，也可以是原来产生的两种气体的保留，根据选项中的物质来确定物质的组成情况．

解答 解：加入0.15 mol Fe，置换出Cu为6.4 g，说明原黑色粉末含CuO为0.1 mol，同时，只需0.1 mol Fe即可，实际上多消耗0.05molFe是和Fe³⁺反应了．则黑色粉末中含Fe或FeS 0.1 mol，而加入的某酸必为强氧化性酸，浓HNO₃或浓H₂SO₄． 若为浓H₂SO₄，则产生两种气体只可能是SO₂和CO₂，但其通过NaHCO₃溶液时，则只能得到一种气体CO₂，所以某酸只能是浓HNO₃．加入浓HNO₃产生CO₂和NO₂，而经过计算知n（CuO）=0.1 mol，n（Fe）=0.1 mol，两者共消耗HNO₃为2n（CuO）+6n（Fe）=0.8 mol，则用于和碳反应：HNO₃为0.1×14-0.8=0.6 mol，根据HNO₃和碳的反应可推知碳应为0.15 mol，所以B正确．
故选B．

点评 本题考查学生物质的性质以及成分的判断，注意元素守恒思想的灵活应用是关键，难度不大．