Question

某同學利用一黑色粉末（含氧化銅、碳粉、鐵粉中的一種或多種）和未知溶質質量分數的稀硫酸，做如下探究：將a g黑色粉末加入到盛有50g該稀硫酸的燒杯中，充分反應后稱得燒杯內物質質量為（49.8+a）g．他對實驗的推理正確的是（　　）

• A、反應后不可能得到紅色固體?
• B、黑色粉末中含有鐵粉，加入黑色粉末質量一定為5.6g?
• C、若反應后黑色粉末無剩余，則黑色粉末中一定不含有碳粉?
• D、該稀硫酸中溶質的質量分數不低于19.6%?

Answer 1

分析：根據物質之間的反應及物質的性質進行分析，在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅和水，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，碳不與硫酸反應．

解答：解：A、氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅，鐵能與硫酸銅反應生成銅，可能得到紅色固體，故A錯誤；
B、充分反應后稱得燒杯內物質質量為（49.8+a）g，說明生成氫氣0.2g，則說明一定含有鐵粉，
設生成氫氣0.2g需要鐵的質量為x，則有
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
56             2
x             0.2g

56

x

=

2

0.2g

  x=5.6g
需要鐵的質量是5.6g，因為還可能混有碳粉或氧化銅，只能說黑色粉末的質量最小是5.6g，故B錯誤；
C、碳粉不與酸反應，也不溶于水，若反應后黑色粉末無剩余，則黑色粉末中一定不含有碳粉，故C正確；
D、設生成氫氣0.2g需要硫酸的質量為y，則有
Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
   98           2
   y            0.2g
 

98

y

=

2

0.2g

    y=9.8g
該稀硫酸中溶質的質量分數最小為：

9.8g

50g

×100%=19.6%?
故D正確，
故選CD．

點評：本題考查了金屬活動性順序的應用以及根據化學方程式的有關計算，完成此題，可以依據已有的知識進行．