问题 计算题

(10分)把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110 mL 4 mol·L-1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0.4 mol·L-1。试求原混合物的总质量。

答案

13.6 g

因滤液显酸性(即盐酸过剩),所以,残留固体只可能是铜,据题意可得反应物和生成物变化的关系:

由Cu元素守恒可得:

n(CuO)="n(Cu)=1.28" g/64 mol·L-1="0.02" mol

由氯元素守恒可得:

2n(FeCl2)+n(HCl)=n(HCl)="0.44" mol

即2n(FeCl2)+0.08 mol="0.44" mol,则n(FeCl2)="0.18" mol。

又由氢元素守恒可得:

2n(H2O)生成+2n(H2)+n(HCl)=n(HCl)="0.44" mol,解得反应产物中水的物质的量为n(H2O)生成="0.14" mol。

由氧元素守恒可得:

3n(Fe2O3)+n(CuO)=n(H2O)生成

解得:n(Fe2O3)="0.04" mol

最后由铁元素守恒可得:

n(Fe)+2n(Fe2O3)=n(FeCl2)

解得:n(Fe)="0.1" mol

综上可知,原混合物总质量为:

m(总)="56" g·mol-1×0.1 mol+160 g·mol-1×0.04 mol+80 g·mol-1×0.02 mol="13.6" g

单项选择题
单项选择题