题目内容

向22.4gFe2O3、Cu的混合物中加入0.5mol/L的硫酸溶液750mL,固体完全溶解,则原混合物中Cu的质量可能为(  )
A、1.12 g
B、2.2 g
C、3.2g
D、6.4g
考点:有关混合物反应的计算
专题:计算题
分析:铜不与硫酸反应,则溶解铜的反应为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,当铁离子与铜恰好反应时,铜的物质的量最小,设出氧化铁、铜的物质的量,分别根据质量及反应方程式列式计算,得出铜的最大质量;再利用极值法计算出混合物中最多含有氧化铁的质量,从而得出混合物中铜的最小质量,最后根据计算结果对各选项进行判断.
解答: 解:①溶解铜的反应方程式为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,当铁离子与铜恰好反应时,铜的质量有最大值,
设混合物中含有氧化铁xmol、铜ymol,160x+64y=22.4,根据反应2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+可知,x=y,
解得:x=y=0.1mol,铜的质量为:64g/mol×0.1mol=6.4g;
②750mL 0.5mol/L的硫酸中含有溶质硫酸的物质的量为0.375mol,根据反应关系式Fe2O3~3H2SO4可知,0.375mol硫酸完全反应最多消耗氧化铁的物质的量为:0.375mol×
1
3
=0.125mol,此时氧化铁的质量为:160g/mol×0.125mol=20g,所以混合物中含有铜的质量一定大于::22.4g-20g=2.4g,
根据以上分析可知,满足条件的为C、D,
故选CD.
点评:本题考查了有关混合物反应的计算,题目难度中等,本题中需要通过讨论得出原混合物中铜的质量范围,增大了试题难度,注意掌握讨论法在化学计算中的应用方法,试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力.
练习册系列答案
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(填代号).
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已知:CO(g)+
1
2
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试写出利用上述方法处理烟道气的热化学方程式
 

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(填代号).
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v(逆)(填“>”“<”或“=”).
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  克.

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