Question

向一定量的Cu、Fe₂O₃的混合物中加入300 mL 1 mol·L^－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe^3＋。若用过量的CO还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（    ）

A．6.4 g        B．4.8 g         C．2.4 g        D．1.6 g

Answer

C

【解析】

试题分析：向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋。发生的反应是：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。根据方程式可知Cu、Fe2O3的物质的量相等。HCl的物质的量是Fe2O3的物质的量的6倍。n(HCl)=1mol/L×0.3L=0.3mol．所以n(Fe2O3)=n(Cu)= 0.3mol÷6=0.05mol，若用过量的CO还原相同质量的原混合物，最后得到的固体是Fe、Cu，减少的质量就是其中含有的氧元素的质量。n(Fe2O3)= 0.05mol，n(O)=3 n(Fe2O3)=3×0.05mol=0.15mol，则氧元素的质量是m(O)=0.15mol×16g/mol=2.4g，因此反应后固体质量减轻2.4g。故选项C正确。

【考点定位】考查守恒方法在化学计算的应用的知识。

【名师点睛】金属氧化物与金属的混合物与盐酸发生反应，产生金属氯化物，其中的氧与盐酸的氢两种发生反应产生水，根据盐酸的物质的量浓度及体积及HCl的组成，可以计算其中含有的H+的物质的量没劲儿根据水的组成确定原混合物中含有的氧元素的物质的量；当等量的该物质的混合物用CO或H2还原时，得到的就是金属混合物，减少的质量就是其中含有的氧元素的质量，就不难得到解。可见用守恒的方法解题，可以大大简化解题过程，使问题简单化，同时也增大也解题的正确率。常应用的守恒有各种元素的原子守恒、电荷守恒、电子守恒、质子守恒、物料守恒。要掌握每种守恒的含义、使用的对象、范围，做到应用灵活，得心应手。