Question

2．在足量的CuSO₄溶液中加入下列试剂后，溶液质量减少了8g，则加入的物质是（　　）

• A． 23g金属钠
• B． 1mol/L BaCl₂溶液100mL
• C． 56g金属铁
• D． 20% NaOH溶液50g

Answer 1

分析 A．加入Na后发生的离子反应方程式为2Na+Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂↑+2Na⁺，根据方程式知，反应前后溶液改变的质量为Cu（OH）₂、H₂的总质量和与Na的质量差；
B．加入氯化钡溶液后发生的反应为CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂，根据方程式知，反应前后溶液改变的质量为加入溶液质量与生成硫酸钡的质量差；
C．加入Fe粉后发生的反应为Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，根据方程式知，反应前后溶液减少质量为加入Fe粉和析出Cu之间的质量差；
D．加入NaOH溶液后发生的反应为CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，根据方程式知，反应前后溶液质量改变量为氢氧化钠溶液质量与氢氧化铜质量差．

解答 解：A．加入Na后发生的离子反应方程式为2Na+Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂↑+2Na⁺，根据方程式知，反应前后溶液改变的质量为Cu（OH）₂、H₂的总质量和与Na的质量差，
假设有23gNa完全参加反应，析出n[Cu（OH）₂]=n（H₂）=$\frac{1}{2}$n（Na）=$\frac{1}{2}$×$\frac{23g}{23g/mol}$=0.5mol，
生成m[Cu（OH）₂]=0.5mol×98g/mol=49g、n（H₂）=0.5mol×2g/mol=1g，（49+1）g=50g＞23g，所以反应前后溶液质量减少27g，不符合题意，故A错误；
B．加入氯化钡溶液后发生的反应为CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂，根据方程式知，反应前后溶液改变的质量为加入溶液质量与生成硫酸钡的质量差，假设溶液的密度是1g/mL，则100mL氯化钡溶液质量为100g，n（BaCl₂）=1mol/L×0.1L=0.1mol，0.1mol氯化钡完全反应后，生成n（BaSO₄）=n（BaCl₂）=0.1mol，m（BaSO₄）=0.1mol×233g/mol=23.3g＜100g，所以反应前后溶液质量增加，不符合题意，故B错误；
C．加入Fe粉后发生的反应为Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，根据方程式知，反应前后溶液减少质量为加入Fe粉和析出Cu之间的质量差，设56gFe完全反应后溶液质量减少为xg，
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄溶液质量减少
56                                 （64-56）
56g                                  x
56：（64-56）=56g：x
x=$\frac{（64-56）×56g}{56}$=8g，
符合题意，故C正确；
D．加入NaOH溶液后发生的反应为CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，根据方程式知，反应前后溶液质量改变量为氢氧化钠溶液质量与生成氢氧化铜质量差，50g20% NaOH溶液中m（NaOH）=50g×20%=10g，n（NaOH）=$\frac{10g}{40g/mol}$=0.25mol，生成m[Cu（OH）₂]=n[Cu（OH）₂]．M[Cu（OH）₂]=0.25×$\frac{1}{2}$×98g/mol=12.25g＜50g，说明反应前后溶液质量增加，不符合题意，故D错误；
故选C．

点评 本题考查化学方程式有关计算，为高频考点，明确反应前后溶液质量改变量与哪些物理量有关是解本题关键，侧重考查学生分析计算能力，题目难度中等．