Question

在100g浓度为ω%的稀硫酸中加入4g氧化铜粉末，待氧化铜全部溶解后，向所得蓝色溶液中加入10g铁粉，充分反应后，过滤，得滤液和5.2滤渣．下列计算结果正确的是（ ）
A．5.2g滤渣是由3.2g铜和2g铁组成
B．滤液是25%的硫酸亚铁溶液
C．反应过程中产生的氢气是0.286g
D．ω=14

Answer 1

【答案】分析：根据已有的知识进行分析，在化学反应前后，铜元素的质量不变，氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，而铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，据此解答即可．
解答：解：所得滤渣中铜元素的质量与氧化铜中铜元素的质量相等，则铜的质量为：4g×=3.2g，故滤渣中铁的质量为5.2g-3.2g=2g
设生成3.2g铜需要铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56             64
x             3.2g
  x=2.8g 
而剩余的滤渣中含铁的质量是2g，故与硫酸反应的铁的质量为：10g-2.8g-2g=5.2g
设生成的氢气的质量为y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              2
5.2g            z
   y≈0.186g
反应硫酸全部转化生成硫酸亚铁，根据铁、硫酸和硫酸亚铁的质量关系，设消耗的硫酸的质量为a，生成的硫酸亚铁的质量为b
Fe--H₂SO₄--FeSO₄
56     98      152
8g     a        b
   a=14g
  b≈21.3g
A、根据计算可知，滤渣中含有3.2g铜和2g铁，故A正确；
B、所得硫酸亚铁溶液的溶质质量分数为：≈19.6%，不是25%，故B错误；
C、反应生成氢气的质量为0.186g，故C错误；
D、硫酸溶液的质量分数为：，故ω=14，故D正确；
故选AD．
点评：本题考查了根据化学方程式的计算，完成此题，可以依据题干提供的信息结合质量守恒定律进行．