Question

某学生设计如下实验步骤测定铁铜合金的组成：

说明：以上所有气体体积都已换算成标准状况时的数据

下列说法正确的是

A．不溶物Y为Cu且质量是1.6g

B．合金中铁单质的质量是1.68g

C．合金中氧元素的物质的量是0.01mol

D．X溶液中既含有CuSO₄又含有FeSO₄

Answer

C

【解析】

试题分析：硫酸足量，氧化性：Fe3+＞Cu2+＞H+，铁离子优先反应，由于溶液X中不含铜离子，且有气体氢气生成，则溶液X中不含铁离子，不溶物Y为金属铜，根据得失电子守恒，剩余铜的物质的量为×[××3+××1]=0.06mol，即合金样品中总共含有铜元素0.06mol，溶液X中加入足量氢氧化钠溶液，所得滤渣灼烧得到的固体3.2g为Fe2O3，其物质的量==0.02mol，铁元素的物质的量为0.04mol，溶液X中溶质为过量H2SO4和FeSO4，而铁元素物质的量为0.04mol，说明参加反应硫酸物质的量为0.04mol，硫酸含氢离子0.08mol，其中部分氢离子生成氢气，其余的H+和合金中的氧结合成水了。A．不溶物Y为Cu，铜元素0.06mol，质量是0.06mol×64g/mol=3.84g，故A错误；B．生成氢气的物质的量为=0.03mol，反应生成氢气的铁的质量是0.03mol×56g/mol=1.68g，还有铁与Fe3+和Cu2+的反应，故B错误；C．参加反应硫酸物质的量为0.04mol，硫酸含氢离子0.08mol，其中部分氢离子生成氢气，其余的H+和合金中的氧结合成水了。合金中氧元素的物质的量是×(0.08mol-0.03mol×2)=0.01mol，故C正确；D．X溶液中溶质为过量H2SO4和FeSO4，故D错误；故选C。

【考点定位】考查混合物计算

【名师点晴】本题考查混合物计算，根据离子的氧化性强弱明确楚反应过程是解答关键，侧重解题方法与分析解决问题能力的考查，注意利用极限法与原子守恒解答。