题目内容
【题目】根据所学知识完成下面两个小题:
(1)化学兴趣小组的同学欲除去某FeCl2溶液中混有的CuCl2杂质,实验操作步骤如下:
①在混合溶液中加入过量的 粉(只有一个正确选项,选填字母),搅拌,使其充分反应。
②过滤,得到FeCl2溶液和金属混合物.
A.铁
B.铜
C.银
(2)该小组同学欲继续探究上述②得到的金属混合物中Cu的质量分数,将该金属混合物洗涤、干燥,称得其质量为28.0g.向此金属混合物中逐滴滴加稀盐酸,产生氢气的质量与加入稀盐酸溶液的质量关系如图所示,完成下列问题:
①计算该金属混合物中Cu的质量分数 . (请根据化学方程式写出完整的计算步骤)
②该实验中,有同学认为还可以通过测定其他数据来计算Cu的质量分数,实验时他需要测定的实验数据应是 .
【答案】
(1)A
(2)设铁的质量为x
Fe | +2HCl=FeCl2+ | H2↑ |
56 | 2 | |
X | 0.1g |
x=2.8g
则样品中铜的质量分数为 ×100%=90%;滴加盐酸至不再产生气体时固体的质量(洗涤、干燥后)
【解析】解:(1)除杂不能引入新的杂质,除去某FeCl2溶液中混有的CuCl2杂质,将铜离子沉淀或者转化掉即可,由于不能引入新的杂质,所以可以用比铜活泼的铁,为让铜离子完全反应,所以应该加入过量的铁粉.(铁粉反应快,且能反应充分).(2)过滤得到的固体中有生成的铜和过量的铁,要想测定铜的质量分数,首先要对样品洗涤(除去表面的杂质)、干燥(除去水),然后借助反应将铁反应掉,两种思路,知道铁的质量(可以通过生成的氢气的质量来计算)可以去算铜,也可以直接称量彻底反应后洗涤干燥后的固体(此时为纯铜).第一种思路:本题目采用的,由图可知铁完全反应生成的氢气的质量为0.1g.
设铁的质量为x
Fe | +2HCl=FeCl2+ | H2↑ |
56 | 2 | |
X | 0.1g |
x=2.8g
则样品中铜的质量分数为 ×100%=90%.
第二种思路:将该金属混合物洗涤、干燥,称得其质量为28.0g.向此金属混合物中逐滴滴加稀盐酸,滴加盐酸至不再产生气体时固体的质量(洗涤、干燥后).
故答案为:A;90%;滴加盐酸至不再产生气体时固体的质量(洗涤、干燥后)
(1)除去某FeCl2溶液中混有的CuCl2杂质,可以用转化法将氯化铜转化为氯化亚铁,而不能引入新的杂质,所以加入铁单质;(2)要想知道铜铁混合物中铜的质量分数,可以采取将铁消耗掉的办法,一是通过生成氢气的质量求算铜的质量,也可以采取直接称量洗涤干燥后的铜这种办法,第二种办法操作简单,结果更加准确.(测量固体比气体更容易,再说气体需要收集后才能测量)