Question

A、B、C、D、E是初中化學中的五種常見物質．C、D是單質，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的水溶液分別能發生反應：
①Fe+A→C+E；②Fe+B→D+E
（1）寫出A、B、C的化學式：A

CuSO₄

B

H₂SO₄

C

Cu

（2）現有Fe和A、C三種固體組成的混合物，某化學興趣小組的同學想通過實驗測定該混合物中C物質的質量分數．
【設計實驗】如圖所示

【數據處理】
①小剛根據數據計算出混合物質中C物質的質量分數為：

12g

30g

×100%，小強認為數據處理不正確，原因是

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

②他們經過認真分析后，發現還缺少必要的實驗數據，經過重新試驗，并用天平稱出反應前后總質量減少了0，1g，從而算出混合物中C物質的質量分數為

18.7%

．
【實驗反思】
同學們對該混合物的成分經過認真分析后發現，只根據物質的物理性質也能測定C物質的質量分數，試寫出簡明的試驗方法

將物質溶于水，過濾，洗滌烘干，稱得濾渣質量．用磁鐵吸收濾渣，稱得剩余物質的質量即銅的質量，用銅的質量除以總質量即得銅的質量分數．

．

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、紫紅色固體分別是什么，然后根據已知條件和圖示，從條件最多的反應開始推斷，層層深入，就可正確解答；
（2）①根據化學反應中物質的變化情況進行分析即可．②鐵與硫酸反應產生氫氣，減少的質量為氫氣的質量，根據氫氣可求出與硫酸反應的鐵的質量，設硫酸銅的質量為y，根據鐵與硫酸銅反應的化學方程式用硫酸銅質量表示出鐵的質量，再根據反應后銅的總質量12克即為原混合物中銅的質量與硫酸銅中銅元素質量之和．

解答：解：（1）由“C、D是單質，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的化學方程式為：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，故可推斷，E為FeSO₄；
那么①Fe+A→C+E的化學方程式為：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生成的銅（鐵和硫酸銅反應生成了銅或12g紫紅色固體，不只是原來的C物質，或12g紫紅色固體的質量大于原來C物質的質量）．
②減少的質量為氫氣的質量，氫氣的質量為0.2g，設與硫酸反應的鐵的質量為x
Fe+H₂SO₄ ═FeSO₄+H₂↑
56              2
x              0.1g
 

56

x

=

2

0.1g

x=2.8g
設混合物中硫酸銅的質量為y，與硫酸銅反應的鐵的質量為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量為y×

64

160

=

8y

20

反應后銅的質量為30g-2.8g-

7x

20

-x+

8x

20

=12g   x=16
原混合物中銅的質量為30g-2.8g-

7

20

×16-16=5.6g
所以原混合物中銅的質量分數為

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，因此可將物質溶于水，過濾，洗滌烘干，稱得濾渣質量．濾渣為鐵和銅的混合物，用磁鐵吸引濾渣，稱取濾渣的質量即銅的質量，用銅的質量除以總質量即得銅的質量分數．
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生成的銅（鐵和硫酸銅反應生成了銅或12g紫紅色固體，不只是原來的C物質，或12g紫紅色固體的質量大于原來C物質的質量）．
②18.7g
將物質溶于水，過濾，洗滌烘干，稱得濾渣質量．用磁鐵吸收濾渣，稱得剩余物質的質量即銅的質量，用銅的質量除以總質量即得銅的質量分數．

點評：本題主要考查學生對一些常見物質的作用和性質的認識，以及運用化學方程式和質量分數進行計算和判斷的能力．