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4.为了探究FeS04和Cu(N032的混合物中各组分的含量,现设计如下流程.下列叙述中错误的是(  ) 
A.V=2240
B.n=0.02
C.原混合物中FeS04的质量分数约为89%
D.m=0.6

分析 根据题中流程可知,步骤②中加入铁粉产生了氢气,说明前面的酸过量,步骤①中有氯气与亚铁离子反应,说明溶液a中有亚铁离子,17.08g的FeS04和Cu(N032的混合物与0.14mol硫酸混合,由于亚铁离子过量,硝酸根全部被还原为NO,据此计算得硝酸铜的质量及消耗掉的氢离子的物质的量,同时根电子得失守恒可计算出溶液a中生成的铁离子的物质的量,根据氯气的物质的量可计算出a溶液中亚铁离子的物质的量,并由此计算出溶液中铁离子的总物质的量,根据溶液中的氢离子及9g铁粉可计算出氢气的体积和m的值.

解答 解:根据题中流程可知,步骤②中加入铁粉产生了氢气,说明前面的酸过量,步骤①中有氯气与亚铁离子反应,说明溶液a中有亚铁离子,17.08g的FeS04和Cu(N032的混合物与0.14mol硫酸混合,硝酸根全部被还原为NO,NO的物质的量为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$mol=0.02mol,根据氮元素守恒,样品中Cu(N032的质量为188g/mol×0.01mol=1.88g,所以FeS04的质量为17.08g-1.88g=15.2g,其物质的量为0.1mol,原混合物中FeS04的质量分数为$\frac{15.2g}{17.08}$×100%=89%,
根据方程式3Fe2++8H++2NO3-(稀)═3Fe3++2NO?+4H2O
          3mol   8mol                2×22.4L 
         n(Fe2+) n(H+)                448mL
所以n(Fe2+)=0.03mol,n(H+)=0.08mol,则a溶液中亚铁离子的物质的量为0.1mol-0.03mol=0.07mol,
根据方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,可得氧化亚铁离子需要氯气的物质的量为0.035mol,
根据铁元素守恒,a溶液中铁离子的物质的量为0.1mol,根据反应2Fe3++Fe═3Fe2+,可得消耗铁的物质的量为0.05mol即质量为2.8g,a溶液中n(H+)=0.14mol×2-0.08mol=0.2mol,结合反应2H++Fe═H2↑+Fe2+,可得消耗铁的物质的量为0.1mol即质量为5.6g,则剩余铁的质量为9g-5.6g-2.8g=0.6g,
生成的氢气为0.1mol,其体积为2.44L,
由以上分析可知V=2240、原混合物中FeS04的质量分数约为89%、m=0.6,
故选B.

点评 本题考查了化学计算与实验流程相结合的知识,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,根据实验步骤和实验现象进行逐步计算是解题关键,题目难度中等.

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取用砝码情况
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