Question

【題目】為了探究FeSO4和Cu(NO3)2的混合物中各組分的含量，現設計如下流程，下列敘述中不正確的是（ ）

A.n=0.02
B.V=2240
C.m=3.2
D.元混合物中FeSO4的質量分數約為89%

Answer 1

【答案】C
【解析】解：步驟②中加入鐵粉后有H2生成，說明前面所加硫酸過量，溶液a能與Cl2反應，說明含有Fe2+ ， 即加稀硫酸反應后，Fe2+有剩余；則加入稀硫酸時發生的反應3Fe2++NO3+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O中NO3全部被還原為NO，根據元素守恒由n(NO)=0.02mol可得樣品中m[Cu(NO3)2]=0.01 mol×188 g·mol1=1.88g，則 m(FeSO4)=17.08g1.88g=15.20g，其物質的量 n(FeSO4)=0.1 mol，原混合物中FeSO4的質量分數為 ×100%=89%，故 D 正確。反應 3Fe2++NO3+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O中消耗的Fe2+為0.06mol，則溶液a中的 Fe2+為0.04mol，根據反應2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl可知，氧化 0.04 mol Fe2+需要 0.02molCl2 ， 即n=0.02，故A正確。反應3Fe2++NO3+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O 中消耗的H+為0.08mol，則溶液a中的H+為0.14mol×20.08 mol=0.2mol，根據鐵元素守恒可知溶液a通入Cl2后含有0.1molFe3+ ， 溶液 a 中還 0.01molCu2+；反應 2Fe3++Fe==3Fe2+消耗0.05molFe，反應Cu2++Fe==Cu+Fe2+消耗0.01 molFe，同時生成0.01molCu，反應Fe+2H+==Fe2++H2↑消耗 0.1 molFe，生成0.1molH2 ， 標準狀況下H2體積為2240mL，故B正確。通過以上分析可知，生成的Cu的質量為0.64 g，剩余Fe的質量為9 g(0.05+0.01+0.1) mol×56g·mol1=0.04g，則最后過濾所得固體質量 m=(0.64+0.04) g=0.68g，故C不正確。