Question

把足量的铁粉投入稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，残留固体的质量与原来加入铁粉的质量相等，则原溶液中H⁺和SO₄^2-的物质的量之比为（　　）

• A、1：4
• B、2：7
• C、1：2
• D、8：31．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：向H₂SO₄、CuSO₄混和溶液中投入足量的铁粉，发生反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，最后残留固体的质量与加入的铁粉的质量相等，则反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄导致固体增重等于反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中参加反应的Fe的质量，假定反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中参加反应的Fe的质量为56g，计算H₂SO₄的物质的量，根据差量法计算计算CuSO₄的物质的量，据此计算原溶液中c（H⁺）与c（SO₄^2-）之比．

解答： 解：最后残留固体的质量与加入的铁粉的质量相等，则反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄导致固体增重等于反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中参加反应的Fe的质量，
假定反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中参加反应的Fe的质量为56g，其物质的量为1mol，由方程式可知n（H₂SO₄）=n（Fe）=1mol，
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ 固体增重△m
    1mol             64g-56g=8g
  n（CuSO₄）              56g
故n（CuSO₄）=

56g

8g

×1mol=7mol，
故原溶液中c（H⁺）：c（SO₄^2-）=1mol×2：（1mol+7mol）=1：4，
故选A．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，注意差量法的应用，根据方程式分析反应Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ 导致固体增重等于反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中参加反应的Fe的质量是解题的关键．