向 m g 铁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体 b L.随即向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液 V mL,使与硫酸反应所得的金属离子刚好沉淀完全,并在空气中放置较长时间至沉淀不再发生改变,得到沉淀质量为 n g.再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体 p g.则下列关系正确的是A.c=B.p=m+C.n=m+17VcD.m<p<m
网友回答
AD
解析分析:反应化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑、FeSO4+2KOH=Fe(OH)2↓+K2SO4、Al2(SO4)3+6KOH=2Al(OH)3↓+3K2SO4;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;Fe(OH)3Fe2O3+3H2O;2Al(OH)3Al2O3+3H2O;故在空气中放置较长时间至沉淀不再发生改变,得到沉淀质量为 n g为氢氧化铁、氢氧化铝的质量,灼烧沉淀所得最终固体 p g为Fe2O3、Al2O3,
A、根据n=计算氢气的物质的量,根据电荷守恒,氢氧化亚铁、氢氧化铝沉淀中含有n(OH-)等于金属提供的电子的物质的量,等于生成氢气的获得的电子的物质的量,据此计算氢氧根离子的物质的量,再根据c=计算氢氧化钾的物质的量浓度;
B、沉淀灼烧生成氧化铁与氧化铝,固体的质量与金属的含量有关,不能氧化物的具体质量;
C、沉淀为氢氧化铁、氢氧化铝,沉淀的质量与金属的含量有关,不能氧化物的具体质量;
D、按照极值方法计算,若mg全是Fe,计算生成得到的氧化铁质量,若mg全是铝,计算得到的氧化铝的质量,实际固体的质量介于二者之间.
解答:A、根据电荷守恒,氢氧化亚铁、氢氧化铝沉淀中含有n(OH-),等于金属提供的电子的物质的量,等于生成氢气的获得的电子的物质的量,故生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半,故×2=cmol/L×V×10-3L,整理得c=,故A正确;
B、若灼烧后的氧化物为氧化亚铁、氧化铝,氧化物的质量等于金属质量与氧原子的质量之和,由电荷守恒可知氧原子的物质的量等于氢氧根离子物质的量的一半,故p=m+c×V×10-3××16=m+,但灼烧后的固体为氧化铁、氧化铝,故p>m+,故B错误;
C、加入KOH溶液,离子恰好沉淀时,生成的沉淀为氢氧化亚铁、氢氧化铝,其质量等于金属的质量与含有的氢氧根离子的质量之和为m+c×V×10-3×17=m+,在空气中放置较长时间至沉淀不再发生改变,最终沉淀为氢氧化铁、氢氧化铝,故n>m+c×V×10-3×17=m+,故C错误;
D、若氧化物为氧化铁,根据元素守恒,则质量为P=××160g/mol=,若mg全是铝,得到的氧化物为氧化铝,根据元素守恒,则质量为p=××102g/mol=,质量介于二者之间,故D正确;
故选AD.
点评:本题综合考查铁铝元素单质及化合物的性质、混合物的有关计算,注意利用方程式与电子转移守恒寻找关系解答,注意氢氧化亚铁氧化生成氢氧化铁,题目计算量较大,且为无数据计算,难度较大.