Question

向5．2g Fe₃O₄、Fe₂O₃、Cu的混合物中加入0．5 mol·L⁻¹的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe³⁺，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为（   ）

A．1．12g      B．6．42g      C．2．24g      D．3．24g

Answer

A

【解析】

试题分析：在混合物与硫酸混合时发生反应：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O；Fe2O3+3H2SO4= Fe2(SO4)3 +3H2O；Fe2(SO4)3 +Cu= 2FeSO4+ CuSO4。n(Cu)=n{ Fe2(SO4)3}=n(Fe3O4)+n(Fe2O3)向5．2g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0．5 mol·L−1的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe3+说明溶液为Fe(SO4)2和CuSO4． 用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为其中所含有的氧元素的质量。假设5．2g Fe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中Fe3O4、Fe2O3的物质的量分别为X、Y，则Cu的物质的量为（X+Y）。根据题意可得：3X+2Y+X+Y=0．14L×0．5 mol/L=0．07; 232X+160Y+ 64(X+Y)= 5．2．解得X=0．01mol；Y=0．01mol。所以n(O)=4×0．01mol+3×0．01mol=0．07mol． 若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为m=n·M=0．07mol×16g/mol=1．12g．故选项为A。

考点：考查守恒法在混合物计算中的应用的知识。