Question

某兴趣小组同学在一次实验中偶然发现：向盛有一定量铁粉的烧杯中加入稀硫酸有气泡产生，迅速加入一定量的氧化铜，搅拌，不再产生气泡、黑色粉末中逐渐出现红色固体后又有气泡产生。请回答：
① 若实验过程中共收集到0.1 g氢气，求生成0.1 g氢气所消耗的硫酸的物质的量。
② 加入氧化铜后，不产生气泡的原因是 （11）  （用化学方程式表示）。
③ 充分反应后过滤，为确定滤液中的溶质成分，在滤液样品中插入一根铁丝，可能出现的现象和结论如下。

现象	结论
（12）	滤液中的溶质是FeSO4
有红色固体析出	滤液中的溶质可能有哪几种情况？ （13）
（14）	滤液中的溶质是 （15）

Answer 1

① 解：设生成氢气消耗的硫酸的质量为xmol
         （1分）
Fe+H₂SO₄→FeSO₄+H₂↑    （1分）
1           1
X         0.05
           （1分）
x=0.05           （1分）
（11）CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O；   （12）无变化；           
（13）一定有硫酸亚铁、硫酸铜（1分）， 可能有硫酸（1分）；
（14）有气泡产生；               （15）硫酸、硫酸亚铁

解析试题分析：氢气是由铁和稀硫酸反应生成的，为0.1g，根据氢气的质量来求消耗硫酸的物质的量
解：设生成氢气消耗的硫酸的质量为xmol
         
Fe+H₂SO₄→FeSO₄+H₂↑  
1           1
X         0.05
          
x=0.05           
所以消耗硫酸的物质的量为0.05mol，加入氧化铜后，不产生气泡的原因是氧化铜和稀硫酸发生反应：CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O，铁会先和硫酸铜反应，再和稀硫酸反应，充分反应后过滤，为确定滤液中的溶质成分，在滤液样品中插入一根铁丝，铁丝表面无红色物质产生切不产生气泡，则说明溶质为硫酸亚铁，如果有红色物质产生，说明有硫酸铜，也有还要硫酸亚铁，还可能有硫酸，所以是两种情况，如果有气泡产生说明溶质是硫酸亚铁和硫酸，没有硫酸铜。
考点：溶液成分的分析，根据化学方程式的计算