题目内容
20．（1）现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g，向其中加入2 mol•L-1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应．若将a g该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，计算冷却后剩余固体质量．（2）、取一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应后，将一根50g铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24g．并收集到224mL气体（标准状况）．求此CuO粉末的质量．
分析 （1）金属氧化物与硫酸反应生成硫酸盐和水，根据硫酸的物质的量可知金属氧化物中O元素的物质的量，金属氧化物的质量减去氧的质量即为金属的质量；
（2）由信息可知，加入铁反应还生成氢气，则一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应，发生CuO+H2SO4═CuSO4+H2O，且硫酸剩余，然后加Fe，发生Fe+CuSO4═FeSO4+Cu、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，然后结合气体的体积及质量差计算．
解答 解：（1）由反应CuO～H2SO4，Fe2O3～3H2SO4，可知硫酸的物质的量与金属氧化物中O元素的物质的量相等，
n（H2SO4）=0.05L×2mol/L=0.1mol，
所以金属氧化物中O的质量为0.1mol×16g/mol=1.6g，
若将ag原混合物在足量氢气中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体为金属单质，
则质量为氧化物的质量减去氧的质量为ag-1.6g，
答：冷却后剩余固体质量为ag-1.6g；
（2）氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，生成的硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁和铜，生成的铜附着在铁的表面，铁能与硫酸反应生成氢气，并收集到224mL气体（标准状况），所以氢气的物质的量为：0.01mol，质量为：0.02g，设生成0.02g氢气需要铁的质量为x则有
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
x 0.02g
$\frac{56}{x}$=$\frac{2}{0.02g}$，
x=0.56g，
与硫酸铜反应的铁的质量为50g-0.56g=49.44g，反应后铁棒的质量为50.24g，说明铁与硫酸铜反应时增重的质量为50.24g-49.44g=0.8g，设硫酸铜的质量为y，根据反应的化学方程式则有
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu△m
56 160 64 8
y 0.8g
$\frac{160}{y}=\frac{8}{0.8g}$，
解得y=16g，
设氧化铜的质量为z．则有
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
80 160
z 16g
$\frac{80}{z}=\frac{160}{16g}$，解得z=8g，
答：此CuO粉末的质量为8g．
点评 本题考查了金属活动性顺序的应用以及根据化学方程式的计算，注意发生的化学反应及反应中过量的分析是解答本题的关键，差量法计算为解答的难点．
| A． | 容量瓶未干燥 | |
| B． | 定容时俯视液面 | |
| C． | 转移时有液体溅出 | |
| D． | 颠倒摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线 |
（1）下列反应中，属于吸热反应的是④⑤⑦．
工业合成氨N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）反应过程中的能量变化如下图所示，据图回答下列问题：
| A． | 向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加冰醋酸 | |
| B． | 试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象 | |
| C． | 实验时加热试管a的目的是加快反应速率并及时将乙酸乙酯蒸出 | |
| D． | 试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇 |
| A． | 常温下，C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）不能自发进行，则该反应的△H＜0 | |
| B． | 合成氨反应中使用高效催化剂可提高原料转化率 | |
| C． | 电解冶炼铝时需定期更换阳极的石墨电极 | |
| D． | 25℃时，向0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中加水稀释，$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$逐渐增大 |