Question

20．稱取鐵粉和氧化銅的混合物6.40g，進行如下實驗：

根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是（　　）

• A． 原混合物中銅元素的質(zhì)量一定為0.64g
• B． 生成氣體體積為2.016L
• C． 實驗中反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol
• D． 原混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為87.5%

Answer 1

分析 生成可燃性氣體，說明鐵粉過量，發(fā)生反應(yīng)：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，反應(yīng)后的溶液為淺綠色，且只有一種金屬離子，則發(fā)生反應(yīng)CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O后，又發(fā)生CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu，且Cu被完全置換；根據(jù)Cu的質(zhì)量計算CuO質(zhì)量，進而計算Fe的質(zhì)量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計算生成氫氣的質(zhì)量．

解答 解：生成可燃性氣體，說明發(fā)生反應(yīng)Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，溶液為淺綠色，只有一種金屬離子，則發(fā)生CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O后，又發(fā)生CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu，且Cu被完全置換，
生成0.64gCu，其物質(zhì)的量：$\frac{0.64g}{64g/mol}$=0.01mol，由Cu元素守恒可知n（CuO）=n（Cu）=0.01mol，
故混合物中：m（CuO）=0.01mol×80g/mol=0.8g，則：m（Fe）=6.40g-0.8g=5.6g，n（Fe）=$\frac{5.6g}{56g/mol}$=0.1mol，
A．根據(jù)分析可知，銅的質(zhì)量為0.64g，故A正確；
B．設(shè)氫氣的物質(zhì)的量為nmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得：2n+0.01mol×2=0.1mol×2，解得n=0.09mol，沒有告訴在標準狀況下，不能使用標準狀況下氣體摩爾體積計算氫氣體積，故B錯誤；
C．鐵的物質(zhì)的量為0.1mol，反應(yīng)生成溶質(zhì)為硫酸亞鐵，則反應(yīng)消耗的硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol，故C正確；
D．由上述分析可知，F(xiàn)e的質(zhì)量為5.6g，混合物中Fe的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{5.6g}{6.4g}$×100%=87.5%，故D正確；
故選B．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的原理為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．