Question

某興趣小組同學在一次實驗中偶然發現：向盛有一定量鐵粉的燒杯中加入稀硫酸有氣泡產生，迅速加入一定量的氧化銅，攪拌，不再產生氣泡、黑色粉末中逐漸出現紅色固體后又有氣泡產生。請回答：
① 若實驗過程中共收集到0.1 g氫氣，求生成0.1 g氫氣所消耗的硫酸的物質的量。
② 加入氧化銅后，不產生氣泡的原因是 （11）  （用化學方程式表示）。
③ 充分反應后過濾，為確定濾液中的溶質成分，在濾液樣品中插入一根鐵絲，可能出現的現象和結論如下。

現象	結論
（12）	濾液中的溶質是FeSO4
有紅色固體析出	濾液中的溶質可能有哪幾種情況？ （13）
（14）	濾液中的溶質是 （15）

Answer 1

① 解：設生成氫氣消耗的硫酸的質量為xmol
         （1分）
Fe+H₂SO₄→FeSO₄+H₂↑    （1分）
1           1
X         0.05
           （1分）
x=0.05           （1分）
（11）CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O；   （12）無變化；           
（13）一定有硫酸亞鐵、硫酸銅（1分）， 可能有硫酸（1分）；
（14）有氣泡產生；               （15）硫酸、硫酸亞鐵

試題分析：氫氣是由鐵和稀硫酸反應生成的，為0.1g，根據氫氣的質量來求消耗硫酸的物質的量
解：設生成氫氣消耗的硫酸的質量為xmol
         
Fe+H₂SO₄→FeSO₄+H₂↑  
1           1
X         0.05
          
x=0.05           
所以消耗硫酸的物質的量為0.05mol，加入氧化銅后，不產生氣泡的原因是氧化銅和稀硫酸發生反應：CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O，鐵會先和硫酸銅反應，再和稀硫酸反應，充分反應后過濾，為確定濾液中的溶質成分，在濾液樣品中插入一根鐵絲，鐵絲表面無紅色物質產生切不產生氣泡，則說明溶質為硫酸亞鐵，如果有紅色物質產生，說明有硫酸銅，也有還要硫酸亞鐵，還可能有硫酸，所以是兩種情況，如果有氣泡產生說明溶質是硫酸亞鐵和硫酸，沒有硫酸銅。