Question

A、B、C、D、E是初中化学中的五种常见物质．C、D是单质，C为紫红色固体，D是密度最小的气体，B的浓溶液常用作干燥剂．已知Fe和A、B的水溶液分别能发生反应：
①Fe+A→C+E；②Fe+B→D+E
（1）写出A、B、C的化学式：A______B______C______
（2）现有Fe和A、C三种固体组成的混合物，某化学兴趣小组的同学想通过实验测定该混合物中C物质的质量分数．
【设计实验】如图所示

【数据处理】
①小刚根据数据计算出混合物质中C物质的质量分数为：×100%，小强认为数据处理不正确，原因是______
②他们经过认真分析后，发现还缺少必要的实验数据，经过重新试验，并用天平称出反应前后总质量减少了0，1g，从而算出混合物中C物质的质量分数为______．
【实验反思】
同学们对该混合物的成分经过认真分析后发现，只根据物质的物理性质也能测定C物质的质量分数，试写出简明的试验方法______．

Answer 1

【答案】分析：（1）欲正确解答本题，须知最氢的气体、浓溶液常用做干燥剂的物质、紫红色固体分别是什么，然后根据已知条件和图示，从条件最多的反应开始推断，层层深入，就可正确解答；
（2）①根据化学反应中物质的变化情况进行分析即可．②铁与硫酸反应产生氢气，减少的质量为氢气的质量，根据氢气可求出与硫酸反应的铁的质量，设硫酸铜的质量为y，根据铁与硫酸铜反应的化学方程式用硫酸铜质量表示出铁的质量，再根据反应后铜的总质量12克即为原混合物中铜的质量与硫酸铜中铜元素质量之和．
解答：解：（1）由“C、D是单质，C为紫红色固体”可以推断，C为Cu；D是密度最小的气体故可推断D是H₂；由“B的浓溶液常用做干燥剂”可判断B是浓硫酸；故②Fe+B→D+E的化学方程式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，故可推断，E为FeSO₄；
那么①Fe+A→C+E的化学方程式为：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；故可推断A为CuSO₄．
故选CuSO₄、H₂SO₄、Cu．
（2）①混合物中加入适量硫酸，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，12g紫红色固体中包含有铁和硫酸铜反应生成的铜（铁和硫酸铜反应生成了铜或12g紫红色固体，不只是原来的C物质，或12g紫红色固体的质量大于原来C物质的质量）．
②减少的质量为氢气的质量，氢气的质量为0.2g，设与硫酸反应的铁的质量为x
Fe+H₂SO₄ ═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.1g
  x=2.8g
设混合物中硫酸铜的质量为y，与硫酸铜反应的铁的质量为z
Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄
56 160
z y

  z==
硫酸铜中铜元素的质量为y×=
反应后铜的质量为30g-2.8g--x+=12g   x=16
原混合物中铜的质量为30g-2.8g-×16-16=5.6g
所以原混合物中铜的质量分数为×100%=18.7%
铁能被磁铁吸引，铜不溶于水，硫酸铜易溶于水，因此可将物质溶于水，过滤，洗涤烘干，称得滤渣质量．滤渣为铁和铜的混合物，用磁铁吸引滤渣，称取滤渣的质量即铜的质量，用铜的质量除以总质量即得铜的质量分数．
故答案为：（1）CuSO₄B H₂SO₄C Cu
（2）①12g紫红色固体中包含有铁和硫酸铜反应生成的铜（铁和硫酸铜反应生成了铜或12g紫红色固体，不只是原来的C物质，或12g紫红色固体的质量大于原来C物质的质量）．
②18.7g
将物质溶于水，过滤，洗涤烘干，称得滤渣质量．用磁铁吸收滤渣，称得剩余物质的质量即铜的质量，用铜的质量除以总质量即得铜的质量分数．
点评：本题主要考查学生对一些常见物质的作用和性质的认识，以及运用化学方程式和质量分数进行计算和判断的能力．