Question

Cu-Fe合金由于長(zhǎng)時(shí)間置于空氣中表面產(chǎn)生了一層氧化膜（成分為Fe₂O₃和CuO），現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（以下氣體體積均在標(biāo)況下測(cè)得）：
①將此合金5.76g置于燒杯中，然后將稀H₂SO₄逐漸緩慢加入至過(guò)量，收集產(chǎn)生的氣體為VmL，過(guò)濾得綠色溶液A（不含Cu²⁺），還有濾渣B．
②將濾渣B投入到一定濃度的HNO₃中，完全溶解，得NO、NO₂混合氣體896mL，經(jīng)測(cè)定（標(biāo)況下）此混合氣體密度為1.52g/L．
③將①中所得濾液加入到同濃度足量的HNO₃中，用排水法收集一燒瓶氣體，再向燒瓶中通入224mLO₂，氣體恰好完全溶于水．
（1）過(guò)濾時(shí)，應(yīng)用到的玻璃儀器有

漏斗、玻璃棒、燒杯

（2）A中的金屬陽(yáng)離子有

Fe²⁺

，濾渣B中含

Cu

（3）被腐蝕前的合金中Fe的物質(zhì)的量為

0.04

mol，Cu的物質(zhì)的量為

0.05

mol．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)儀器的作用選取儀器；
（2）向合金中加入過(guò)量稀硫酸，稀硫酸和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵，和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，和氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅，鐵和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，根據(jù)物質(zhì)的鹽的溶解性確定濾液中陽(yáng)離子、濾渣中物質(zhì)；
（3）根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算鐵、銅的物質(zhì)的量．

解答：解：（1）過(guò)濾時(shí)，用漏斗進(jìn)行過(guò)濾，用玻璃棒引流，用燒杯盛放濾液，
故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯；   
（2）向合金中加入過(guò)量稀硫酸，稀硫酸和氧化鐵反應(yīng)生成硫酸鐵，和鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，和氧化銅反應(yīng)生成硫酸銅，鐵和硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，所以濾液中陽(yáng)離子是亞鐵離子，濾渣中含有銅，
故答案為：Fe²⁺，Cu；
（3）B中濾渣是銅，銅和硝酸反應(yīng)生成氮氧化物，NO、NO₂混合氣體896mL，經(jīng)測(cè)定（標(biāo)況下）此混合氣體密度為1.52g/L，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=1.52g×22.4g/L=34g/mol，氮氧化合物的物質(zhì)的量=

0.896L

22.4L/mol

=0.04mol，利用十字相乘法確定一氧化氮和二氧化氮的物質(zhì)的量之比：，所以一氧化氮和二氧化氮的物質(zhì)的量之比=12：4=3：1，則一氧化氮的物質(zhì)的量是0.03mol，二氧化氮的物質(zhì)的量是0.01mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得銅的物質(zhì)的量=

(0.03×3+0.01×1)mol

2

=0.05mol，
①中所得濾液中陽(yáng)離子是亞鐵離子，亞鐵離子和硝酸反應(yīng)生成鐵離子和氮氧化物，氮氧化物和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等知，亞鐵離子失去的電子等于氧氣得到的電子，所以亞鐵離子的物質(zhì)的量=

0.224L 22.4L/mol ×4

1

=0.04mol，根據(jù)原子守恒知，鐵的物質(zhì)的量是0.04mol，
故答案為：0.04，0.05．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鐵的性質(zhì)，明確物質(zhì)間的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，結(jié)合原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來(lái)分析解答即可，難度中等．