Question

A、B、C、D、E是初中化學(xué)中的五種常見(jiàn)物質(zhì)．C、D是單質(zhì)，C為紫紅色固體，D是密度最小的氣體，B的濃溶液常用作干燥劑．已知Fe和A、B的水溶液分別能發(fā)生反應(yīng)：
①Fe+A→C+E；②Fe+B→D+E
（1）寫(xiě)出A、B、C的化學(xué)式：A

CuSO₄

B

H₂SO₄

C

Cu

（2）現(xiàn)有Fe和A、C三種固體組成的混合物，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定該混合物中C物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖所示

【數(shù)據(jù)處理】
①小剛根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算出混合物質(zhì)中C物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

12g

30g

×100%，小強(qiáng)認(rèn)為數(shù)據(jù)處理不正確，原因是

12g紫紅色固體中包含有鐵和硫酸銅反應(yīng)生成的銅（鐵和硫酸銅反應(yīng)生成了銅或12g紫紅色固體，不只是原來(lái)的C物質(zhì)，或12g紫紅色固體的質(zhì)量大于原來(lái)C物質(zhì)的質(zhì)量）．

②他們經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析后，發(fā)現(xiàn)還缺少必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)重新試驗(yàn)，并用天平稱(chēng)出反應(yīng)前后總質(zhì)量減少了0，1g，從而算出混合物中C物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

18.7%

．
【實(shí)驗(yàn)反思】
同學(xué)們對(duì)該混合物的成分經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析后發(fā)現(xiàn)，只根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)也能測(cè)定C物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，試寫(xiě)出簡(jiǎn)明的試驗(yàn)方法

將物質(zhì)溶于水，過(guò)濾，洗滌烘干，稱(chēng)得濾渣質(zhì)量．用磁鐵吸收濾渣，稱(chēng)得剩余物質(zhì)的質(zhì)量即銅的質(zhì)量，用銅的質(zhì)量除以總質(zhì)量即得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

．

Answer 1

分析：（1）欲正確解答本題，須知最氫的氣體、濃溶液常用做干燥劑的物質(zhì)、紫紅色固體分別是什么，然后根據(jù)已知條件和圖示，從條件最多的反應(yīng)開(kāi)始推斷，層層深入，就可正確解答；
（2）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化情況進(jìn)行分析即可．②鐵與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，減少的質(zhì)量為氫氣的質(zhì)量，根據(jù)氫氣可求出與硫酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，設(shè)硫酸銅的質(zhì)量為y，根據(jù)鐵與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式用硫酸銅質(zhì)量表示出鐵的質(zhì)量，再根據(jù)反應(yīng)后銅的總質(zhì)量12克即為原混合物中銅的質(zhì)量與硫酸銅中銅元素質(zhì)量之和．

解答：解：（1）由“C、D是單質(zhì)，C為紫紅色固體”可以推斷，C為Cu；D是密度最小的氣體故可推斷D是H₂；由“B的濃溶液常用做干燥劑”可判斷B是濃硫酸；故②Fe+B→D+E的化學(xué)方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，故可推斷，E為FeSO₄；
那么①Fe+A→C+E的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；故可推斷A為CuSO₄．
故選CuSO₄、H₂SO₄、Cu．
（2）①混合物中加入適量硫酸，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，12g紫紅色固體中包含有鐵和硫酸銅反應(yīng)生成的銅（鐵和硫酸銅反應(yīng)生成了銅或12g紫紅色固體，不只是原來(lái)的C物質(zhì)，或12g紫紅色固體的質(zhì)量大于原來(lái)C物質(zhì)的質(zhì)量）．
②減少的質(zhì)量為氫氣的質(zhì)量，氫氣的質(zhì)量為0.2g，設(shè)與硫酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x
Fe+H₂SO₄ ═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.1g
 

56

x

=

2

0.1g

x=2.8g
設(shè)混合物中硫酸銅的質(zhì)量為y，與硫酸銅反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為z
Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄
56　　160
z　　　y

56

z

=

160

y

  z=

56y

160

=

7y

20

硫酸銅中銅元素的質(zhì)量為y×

64

160

=

8y

20

反應(yīng)后銅的質(zhì)量為30g-2.8g-

7x

20

-x+

8x

20

=12g   x=16
原混合物中銅的質(zhì)量為30g-2.8g-

7

20

×16-16=5.6g
所以原混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

5.6g

30g

×100%=18.7%
鐵能被磁鐵吸引，銅不溶于水，硫酸銅易溶于水，因此可將物質(zhì)溶于水，過(guò)濾，洗滌烘干，稱(chēng)得濾渣質(zhì)量．濾渣為鐵和銅的混合物，用磁鐵吸引濾渣，稱(chēng)取濾渣的質(zhì)量即銅的質(zhì)量，用銅的質(zhì)量除以總質(zhì)量即得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
故答案為：（1）CuSO₄B H₂SO₄C Cu
（2）①12g紫紅色固體中包含有鐵和硫酸銅反應(yīng)生成的銅（鐵和硫酸銅反應(yīng)生成了銅或12g紫紅色固體，不只是原來(lái)的C物質(zhì)，或12g紫紅色固體的質(zhì)量大于原來(lái)C物質(zhì)的質(zhì)量）．
②18.7g
將物質(zhì)溶于水，過(guò)濾，洗滌烘干，稱(chēng)得濾渣質(zhì)量．用磁鐵吸收濾渣，稱(chēng)得剩余物質(zhì)的質(zhì)量即銅的質(zhì)量，用銅的質(zhì)量除以總質(zhì)量即得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生對(duì)一些常見(jiàn)物質(zhì)的作用和性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，以及運(yùn)用化學(xué)方程式和質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算和判斷的能力．