Question

有一铁粉和氧化铜的混合物6.96g，进行如下实验：

根据实验所得数据，关于混合物相关说法正确的是（　　）

• A、生成气体质量为0.2g
• B、原混合物中铁的质量分数无法计算
• C、实验中反应的H₂SO₄质量为10.78g
• D、原混合物中铜元素的质量不一定为0.64g

Answer 1

分析：生成可燃性气体，说明发生反应：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，溶液为浅绿色，只有一种金属离子，则发生CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O后，又发生CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu，且Cu被完全置换，根据Cu的质量计算CuO质量，进而计算Fe的质量，根据电子转移计算生成氢气的质量，根据硫酸根守恒可知n_反应（H₂SO₄）=n（FeSO₄），再由Fe原子守恒可知n_反应（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe），据此解答．

解答：解：生成可燃性气体，说明发生反应：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，溶液为浅绿色，只有一种金属离子，则发生CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O后，又发生CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu，且Cu被完全置换，
生成0.64gCu，其物质的量=

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，则m（Fe）=6.96g-0.8g=6.16g，n（Fe）=

6.16g

56g/mol

=0.11mol，
A．令氢气的物质的量为nmol，根据电子转移守恒，由2n+0.01mol×2=0.11mol×2，解得n=0.1mol，故氢气的质量=0.1mol×2g/mol=0.2g，故A正确；
B．由上述分析可知，Fe的质量为6.16g，可以计算混合物中Fe的质量分数，故B错误；
C．根据硫酸根守恒可知n_反应（H₂SO₄）=n（FeSO₄），再由Fe原子守恒，可知n_反应（H₂SO₄）=n（FeSO₄）=n（Fe）=0.11mol，故参加反应的硫酸的质量=0.11mol×98g/mol=10.78g，故C正确；
D．由上述分析可知，原混合物中铜元素的质量为0.64g，故D错误，
故选AC．

点评：本题考查混合物计算，根据信息确定发生的反应是关键，注意根据守恒思想计算，简化计算步骤，也可根据方程式进行计算，难度中等．