Question

19．在100g浓度为ω%的稀硫酸中加入4g氧化铜粉末，待氧化铜全部溶解后，向所得蓝色溶液中加入10g铁粉，充分反应后，过滤，得滤液和4.8g滤渣．下列计算结果正确的是（　　）

• A． 4.8g滤渣是由3.2g铜和1.6g铁组成
• B． ω=14.7
• C． 反应过程中产生的氢气是2.24L
• D． 滤液是20.88%的硫酸亚铁溶液

Answer 1

分析 根据已有的知识进行分析，在化学反应前后，铜元素的质量不变，氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水，而铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，据此解答即可．

解答 解：所得滤渣中铜元素的质量与氧化铜中铜元素的质量相等，则铜的质量为：4g×$\frac{64}{80}$=3.2g，故滤渣中铁的质量为4.8g-3.2g=1.6g
设生成3.2g铜需要铁的质量为x，生成硫酸亚铁的质量为y
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56             64
x             3.2g
$\frac{56}{x}=\frac{64}{3.2}$
 x=2.8g
而剩余的滤渣中含铁的质量是1.6g，故与硫酸反应的铁的质量为：10g-2.8g-1.6g=5.6g
设生成的氢气的质量为y
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
56              2
5.6g            z
$\frac{56}{5.2g}=\frac{2}{z}$   z=0.2g
反应硫酸全部转化生成硫酸亚铁，根据铁、硫酸和硫酸亚铁的质量关系，设消耗的硫酸的质量为a，生成的硫酸亚铁的质量为b
Fe--H₂SO₄--FeSO₄
56    98     152
8.4g   a      b
$\frac{56}{8.4}=\frac{98}{a}=\frac{152}{b}$  a=14.7，b≈22.8g
A、根据计算可知，4.8g滤渣是由3.2g铜和1.6g铁组成，故A正确；
B、硫酸溶液的质量分数为：$\frac{14.7}{100}$×100%=14.7%，故B正确；
C、状况不知，无法求体积，故C错误；
D、硫酸亚铁溶液的质量分数为：$\frac{22.8g}{100g+10g+4g-0.2g-4.8g}×100%$=20.9%，故D错误；
故选AB．

点评 本题考查了根据化学方程式的计算，完成此题，可以依据题干提供的信息结合质量守恒定律进行．