14、部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理:
下列说法正确的是( )
:A.滤液A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=3.2g/160g/mol=0.02mol,铁元素的物质的量为0.04mol,滤液A中溶质为过量H2SO4和FeSO4,说明参加反应硫酸物质的量为0.04mol,含氢离子0.08mol,其中部分氢离子生成氢气,另外的H+和合金中的氧结合成水了,合金中Fe元素质量=0.04mol×56g/mol=2.24g,故合金中氧原子的物质的量5.76g−3.2g−2.24g/16g/mol=0.02mol,它结合氢离子0.04mol,所以硫酸中有0.08mol-0.04mol=0.04mol H+生成氢气,即生成0.02mol氢气,标况体积=0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448mL,故A错误;
B.合金中Fe元素的质量为:56g/mol×0.04mol=2.24g,故合金中Fe元素质量分数=2.24g/5.76g×100%=38.89%,故B正确;C.由于氧化性Fe3+>Cu2+>H+,铁离子优先反应,由于滤液A中不含铜离子,且硫酸足量,滤液A中阳离子为:Fe2+、H+,故C错误
D.由于硫酸过量,生成氢气,滤液中不含铜离子,滤渣3.2g为金属铜,铜元素的物质的量为3.2g/64g/mol=0.05mol,若全部为氧化铜,氧化铜的质量为:80g/mol×0.05mol=4.0g,由于部分铜被氧化成氧化铜,则样品中氧化铜的质量一定小于4.0g,故D错误;
A.滤液A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,物质的量为0.02mol,铁元素的物质的量为0.04mol,滤液A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,另外的H+和合金中的氧结合成水了,计算合金中氧元素的质量,进而计算合金中氧原子的物质的量,计算氧原子结合氢离子物质的量,再根据H原子守恒生成氢气的体积;B.结合A根据质量分数定义计算Fe元素质量分数;
C.硫酸足量,氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,铁离子优先反应,由于滤液A中不含铜离子,且有气体氢气生成,则滤液A中不含铁离子;D.滤渣3.2g为金属铜,物质的量为0.05mol,即合金样品中总共含有铜元素0.05mol,利用极限法判断样品中CuO的质量问题.
注意利用极限法与原子守恒解答