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

1. A.
   5.2g濾渣是由3.2g銅和2g鐵組成
2. B.
   濾液是25%的硫酸亞鐵溶液
3. C.
   反應過程中產生的氫氣是0.286g
4. D.
   ω=14

Answer 1

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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：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×=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
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
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
a=14g
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：≈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：，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．