Question

20．向氧化铜和铁粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，反应停止后，过滤，除去不溶物．再向滤液中加一铁片，未看到铁片有任何变化．下列分析正确的是（　　）

• A． 滤液中可能含有CuSO₄和FeSO₄
• B． 滤液中一定不含有FeSO₄和H₂SO₄
• C． 滤出的不溶物中一定含有Cu
• D． 滤出的不溶物中一定含有Cu和Fe

Answer 1

分析 向氧化铜和铁粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，铁粉与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；而向反应后所得的溶液即滤液中放入一铁片没看到有任何变化，说明滤液中不含稀硫酸和硫酸铜，则氧化铜与硫酸反应生成的硫酸铜被混合物中的铁粉完全反应，生成硫酸亚铁和铜．

解答 解：向氧化铜和铁粉的混合物中，加入一定量的稀硫酸，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，铁粉与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；而向反应后所得的溶液即滤液中放入一铁片没看到有任何变化，说明滤液中不含稀硫酸和硫酸铜，则氧化铜与硫酸反应生成的硫酸铜被混合物中的铁粉完全反应，生成硫酸亚铁和铜．所以滤出的不溶物中一定含有Cu，可能含有CuO、Fe；滤液中的溶质一定含有FeSO₄，不可能含有CuSO₄、H₂SO₄．
A、滤液中若有CuSO₄会导致铁片上有铜，而向反应后所得的溶液即滤液中放入一铁片没看到有任何变化，所以一定不含有CuSO₄，故不正确；
B、滤液中若有H₂SO₄会导致铁片上有气泡产生，而向反应后所得的溶液即滤液中放入一铁片没看到有任何变化，所以一定不含有H₂SO₄；铁粉置换CuSO₄或者与酸反应都生成FeSO₄，所以滤液中一定含有FeSO₄；故不正确；
C、铁片无变化，说明溶液中铜离子全部被置换出来滤出的不溶物中一定含有Cu，故正确；
D、如果稀硫酸不足或恰好反应，则铁粉可能剩余，所以滤出的不溶物中一定有铜，可能有剩余的铁粉，故不正确．
故选C．

点评 本题考查了铁及CuO等物质的有关化学性质．分析时若仅仅看到CuO与H₂SO₄以及Fe与H₂SO₄的反应就易错解．如果能抓住“未看到铁片有任何变化”这个条件，并结合铁的化学性质，便能正确作答．