Question

【題目】為了探究FeSO4和Cu(NO3)2的混合物中各組分的含量，現(xiàn)設(shè)計如下流程：

下列敘述中不正確的是

A．n=0.02 B．V=2240

C．m=3.2 D．原混合物中FeSO4的質(zhì)量分數(shù)約為89%

Answer 1

【答案】C

【解析】步驟②中加入鐵粉后有H2生成，說明前面所加硫酸過量，溶液a能與Cl2反應(yīng)，說明含有Fe2+，即加稀硫酸反應(yīng)后，F(xiàn)e2+有剩余；則加入稀硫酸時發(fā)生的反應(yīng)3Fe2++NO3+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O中NO3全部被還原為NO，根據(jù)元素守恒由n(NO)=0.02 mol可得樣品中m[Cu(NO3)2]=0.01 mol×188 g·mol1=1.88 g，則m(FeSO4)=17.08 g1.88 g=15.20 g，其物質(zhì)的量n(FeSO4)=0.1 mol，原混合物中FeSO4的質(zhì)量分數(shù)為，故D正確。反應(yīng)3Fe2++NO3+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O中消耗的Fe2+為0.06 mol，則溶液a中的Fe2+為0.04 mol，根據(jù)反應(yīng)2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl可知，氧化0.04 mol Fe2+需要0.02 mol Cl2，即n=0.02，故A正確。反應(yīng)3Fe2++NO3+4H+==3Fe3++NO↑+2H2O中消耗的H+為0.08 mol，則溶液a中的H+為0.14 mol×20.08 mol=0.2 mol，根據(jù)鐵元素守恒可知溶液a通入Cl2后含有0.1 mol Fe3+，溶液a中還有0.01 mol Cu2+；反應(yīng)2Fe3++Fe==3Fe2+消耗0.05 mol Fe，反應(yīng)Cu2++Fe==Cu+Fe2+消耗0.01 mol Fe，同時生成0.01 mol Cu，反應(yīng)Fe+2H+==Fe2++H2↑消耗0.1 mol Fe，生成0.1 mol H2，標準狀況下H2體積為2240 mL，故B正確。通過以上分析可知，生成的Cu的質(zhì)量為0.64 g，剩余Fe的質(zhì)量為9 g(0.05+0.01+0.1) mol×56 g·mol1=0.04 g，則最后過濾所得固體質(zhì)量m=(0.64+0.04) g=0.68 g，故C不正確。