Question

在100g濃度為ω%的稀硫酸中加入4g氧化銅粉末，待氧化銅全部溶解后，向所得藍色溶液中加入10g鐵粉，充分反應后，過濾，得濾液和5.2濾渣．下列計算結果正確的是（　　）

A．5.2g濾渣是由3.2g銅和2g鐵組成

B．濾液是25%的硫酸亞鐵溶液

C．反應過程中產生的氫氣是0.286g

D．ω=14

Answer 1

分析：根據已有的知識進行分析，在化學反應前后，銅元素的質量不變，氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅和水，而鐵能與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，據此解答即可．

解答：解：所得濾渣中銅元素的質量與氧化銅中銅元素的質量相等，則銅的質量為：4g×

64

80

=3.2g，故濾渣中鐵的質量為5.2g-3.2g=2g
設生成3.2g銅需要鐵的質量為x，生成硫酸亞鐵的質量為y
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56             64
x             3.2g

56

x

=

64

3.2g

  x=2.8g 
而剩余的濾渣中含鐵的質量是2g，故與硫酸反應的鐵的質量為：10g-2.8g-2g=5.2g
設生成的氫氣的質量為y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              2
5.2g            z

56

5.2g

=

2

y

   y≈0.186g
反應硫酸全部轉化生成硫酸亞鐵，根據鐵、硫酸和硫酸亞鐵的質量關系，設消耗的硫酸的質量為a，生成的硫酸亞鐵的質量為b
Fe--H₂SO₄--FeSO₄
56     98      152
8g     a        b

56

8g

=

98

a

   a=14g

56

8g

=

152

b

  b≈21.3g
A、根據計算可知，濾渣中含有3.2g銅和2g鐵，故A正確；
B、所得硫酸亞鐵溶液的溶質質量分數為：

21.3g

100g+4g+10g-5.2g-0.186g

×100%≈19.6%，不是25%，故B錯誤；
C、反應生成氫氣的質量為0.186g，故C錯誤；
D、硫酸溶液的質量分數為：

14g

100g

×100%=14%，故ω=14，故D正確；
故選AD．

點評：本題考查了根據化學方程式的計算，完成此題，可以依據題干提供的信息結合質量守恒定律進行．