Question

17．某实验小组分析m₁g由Al、Cu、Al₂O₃、Fe₃O₄组成的混合物粉末A成分，方案如下：

下列分析错误的是（　　）

• A． 由m₁、m₂、m₄可计算出混合物中Al、Al₂O₃的物质的量
• B． 生成蓝色溶液的离子方程式为Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺
• C． 蓝色溶液中一定有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺
• D． 当m₂-m₃=2.96g时，Fe₃O₄的质量至少为2.32g

Answer 1

分析 A．由Al、Cu、Al₂O₃、Fe₃O₄组成的混合物粉末Al中加入过量的氢氧化钠溶液，铝和氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液，再通入二氧化碳得氢氧化铝质量为m₄g，根据铝元素守恒可知原样品中铝元素的总物质的量，过滤得m₂g固体中含有铜和四氧化三铁，所以原样品中铝和氧化铝的质量为m₁g-m₂g，据此可连列方程组求得铝和氧化铝的物质的量；
B．Fe₃O₄与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，三价铁离子有强氧化性；
C．如果样品中铜的含量较多，铜能将铁离子还原为亚铁离子，溶液中一定有铁离子；
D．引固体质量改变的金属氧化物的溶解，和三价铁与铜单质之间的氧化还原反应．

解答 解：A．由Al、Cu、Al₂O₃、Fe₃O₄组成的混合物粉末Al中加入过量的氢氧化钠溶液，铝和氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液，再通入二氧化碳得氢氧化铝质量为m₄g，根据铝元素守恒可知原样品中铝元素的总物质的量，过滤得m₂g固体中含有铜和四氧化三铁，所以原样品中铝和氧化铝的质量为m₁g-m₂g，据此可连列方程组求得铝和氧化铝的物质的量，故A正确；
B．Fe₃O₄与盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，三价铁离子有强氧化性，发生Cu+2Fe³⁺═Cu²⁺+2Fe²⁺，故B正确；
C．如果样品中铜的含量较多，铜能将铁离子还原为亚铁离子，溶液中一定有铁离子，故C错误；
D．固体质量改变的原因有：金属氧化物的溶解，三价铁与铜单质之间的氧化还原反应，Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺，Fe₃O₄～2Fe³⁺～Cu，也就是四氧化三铁和铜的物质的量大于1：1，m₂-m₃=2.96g才符合，最小值为1：1，即2.96g×$\frac{232}{232+64}$×100%=2.32 g，故D正确；
故选C．

点评 本题考查常见金属元素及化合物的综合应用，题目难度中等，要通过实验现象得出结论，再结合定量计算得出结论，明确发生反应的实质为解答关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．