Question

有FeO、Fe₃O₄的混合物若干克，在足量H₂气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体全为铁单质，且比原混合物减轻了0.8g，将等质量的原混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，需0.5mol•L^﹣1的硫酸的体积至少为（    ）

A．0.1L      B．0.2L       C．0.4L        D．0.5L

Answer

A

【解析】

试题分析：FeO、Fe3O4的混合物，在足量H2气流中，加热充分反应，冷却后称得剩余固体是Fe，比原混合物减轻的0.8g为混合物中氧原子的质量，O原子的物质的量是n(O)=0.8g÷16g/mol=0.05mol；将等质量的FeO、Fe3O4的混合物与硫酸反应，使之完全溶解，当恰好反应时，需要盐酸的体积最小，此时恰好为FeSO4 、Fe2(SO4) 3 ，FeO、Fe3O4中O元素为-2价，用-2价的SO42- 替换-2价的O，所以n(SO42-)=n(O)=0.05mol，根据氯元素守恒可知n(H2SO4)= n(SO42-)=0.05mol，所以硫酸的体积为V0.05mol = 0.05mol÷0.5mol•L﹣1 =0.1L，故选项A正确。

【考点定位】考查物质的量浓度的计算的知识。

【名师点睛】金属氧化物用氢气还原产生金属单质与水，反应后固体减少是质量就是氧化物的的混合物中含有的氧元素的质量；若用酸溶解等质量的原混合物，金属变为相应硫酸的硫酸盐，氧元素和硫酸的H+结合形成H2O，可见氧化物中含有的氧元素的物质的量等于反应消耗的硫酸的物质的量，利用氧元素的质量结合计算出氧原子的物质的量，然后根据元素守恒得到硫酸的物质的量，再根据，就得到其体积。分析反应过程中的元素去向，利用守恒解答，快捷、准确。