题目内容
【题目】将10g氧化铜粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中,微热到氧化铜全部溶解,再向溶液中加入ag铁粉,使溶液中的溶质完全反应后,过滤,将滤渣在低温下烘干,得到干燥固体质量仍然为ag,下列分析不正确的是
A. 稀硫酸中溶质质量分数为12.25%
B. 滤渣中一定含有铜,可能含有铁
C. 加入铁粉后有红色固体产生,还有少量气泡产生
D. a的取值范围:a≥8
【答案】A
【解析】
铁粉充分反应后,过滤,烘干得到干燥固体物质仍是ag,由于铁粉置换硫酸铜后所得固体质量增加,可判断有部分铁粉与稀硫酸反应才能出现反应前后固体质量不变,因此所加稀硫酸一部分与氧化铜反应一部分与铁粉反应,计算出与铁粉反应硫酸的质量则需要先求得反应所耗铁粉的质量,利用金属粉末变化前后质量相等,由生成铜的质量分析计算与硫酸反应的铁粉质量.
设与氧化铜反应的硫酸的质量为x,与铁反应的硫酸的质量为y,生成的硫酸铜为z,与硫酸铜反应的铁的质量为n,与酸反应的铁的质量为b,生成的铜的质量为h
由题意:氧化铜全部溶解,则
根据加入的铁粉与反应后所得固体质量相同,只有铁粉过量,一部分铁与稀硫酸反应,才能使铁粉与生成铜质量相同.当铁粉恰好和硫酸完全反应时,进行如下计算
由于固体质量增加了1g,所以和硫酸反应的铁的质量就是1g,这样就可以使固体质量前后不反应变化,即b=1g.
A.所加稀硫酸的溶质质量分数为:,选项错误;
B.铁和硫酸铜溶液反应一定置换出了铜,故滤渣中一定有铜,铁是否过量未知,滤渣中可能有铁,选项正确;
C.铁和硫酸铜反应有红色固体产生,铁和硫酸反应有气体产生,选项正确;
D. 只有铁粉恰好与硫酸也完全反应时,一部分铁与稀硫酸反应,能使铁粉与生成铜质量相同.同时当铁和硫酸反应后有剩余时,同样会质量保持不变.根据最后生成铜的质量为8g,则加入铁粉质量a≥8g,选项正确。故本题答案选A。