Question

把足量的鐵粉投入稀硫酸和硫酸銅的混合溶液中，充分反應后，殘留固體的質量與原來加入鐵粉的質量相等，則原溶液中H⁺和SO₄^2-的物質的量之比為（　�。�

• A、1：4
• B、2：7
• C、1：2
• D、8：31．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：向H₂SO₄、CuSO₄混和溶液中投入足量的鐵粉，發生反應Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，最后殘留固體的質量與加入的鐵粉的質量相等，則反應Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄導致固體增重等于反應Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中參加反應的Fe的質量，假定反應Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中參加反應的Fe的質量為56g，計算H₂SO₄的物質的量，根據差量法計算計算CuSO₄的物質的量，據此計算原溶液中c（H⁺）與c（SO₄^2-）之比．

解答： 解：最后殘留固體的質量與加入的鐵粉的質量相等，則反應Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄導致固體增重等于反應Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中參加反應的Fe的質量，
假定反應Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中參加反應的Fe的質量為56g，其物質的量為1mol，由方程式可知n（H₂SO₄）=n（Fe）=1mol，
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ 固體增重△m
    1mol             64g-56g=8g
  n（CuSO₄）              56g
故n（CuSO₄）=

56g

8g

×1mol=7mol，
故原溶液中c（H⁺）：c（SO₄^2-）=1mol×2：（1mol+7mol）=1：4，
故選A．

點評：本題考查混合物的有關計算，難度中等，注意差量法的應用，根據方程式分析反應Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ 導致固體增重等于反應Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑中參加反應的Fe的質量是解題的關鍵．