Question

【题目】称取铁粉和氧化铜的混合物6.40g，进行如下实验：

根据实验所得数据，完成下列填空：

（1）原混合物中氧化铜的质量能否确定？____________（填“能”或“不能”），若能确定，则氧化铜的质量为_________；

（2）上述过程中生成气体的名称为_________；（折算为标准状况下）的体积为__________ ；

（3）实验中参加反应的硫酸的物质的量为____________；

（4）原混合物中铁的质量分数为 ________。

Answer 1

【答案】 能 0.8g 氢气 2.016L 0.1mol 87.5%

【解析】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，生成0.64gCu，其物质的量： =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）=6.40g-0.8g=5.6g，n（Fe）==0.1mol。（1）原混合物中氧化铜的质量能确定，氧化铜的质量为0.8g；（2）上述过程中生成气体的名称为氢气；设氢气的物质的量为nmol，根据电子转移守恒可得：2n+0.01mol×2=0.1mol×2，解得n=0.09mol，（折算为标准状况下）的体积为0.09mol×22.4L/mol=2.016L；（3）实验中参加反应的硫酸最终转化为硫酸亚铁，根据质量守恒可知，其物质的量等于铁的物质的量，则为0.1mol；（4）由上述分析可知，Fe的质量为5.6g，混合物中Fe的质量分数为： ×100%=87.5%。