Question

将10g氧化铜粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中，微热到氧化铜全部溶解，再向溶液中加入ag铁粉，使溶液中的溶质完全反应后，过滤，将滤渣在低温下烘干，得到干燥固体质量仍然为ag，下列分析不正确的是

A. 稀硫酸中溶质质量分数为12.25%

B. 滤渣中一定含有铜，可能含有铁

C. 加入铁粉后有红色固体产生，还有少量气泡产生

D. a的取值范围：a≥8

Answer

A

【解析】

铁粉充分反应后，过滤，烘干得到干燥固体物质仍是ag，由于铁粉置换硫酸铜后所得固体质量增加，可判断有部分铁粉与稀硫酸反应才能出现反应前后固体质量不变，因此所加稀硫酸一部分与氧化铜反应一部分与铁粉反应，计算出与铁粉反应硫酸的质量则需要先求得反应所耗铁粉的质量，利用金属粉末变化前后质量相等，由生成铜的质量分析计算与硫酸反应的铁粉质量.

设与氧化铜反应的硫酸的质量为x，与铁反应的硫酸的质量为y，生成的硫酸铜为z，与硫酸铜反应的铁的质量为n，与酸反应的铁的质量为b，生成的铜的质量为h
由题意：氧化铜全部溶解，则

根据加入的铁粉与反应后所得固体质量相同，只有铁粉过量，一部分铁与稀硫酸反应，才能使铁粉与生成铜质量相同．当铁粉恰好和硫酸完全反应时，进行如下计算

由于固体质量增加了1g，所以和硫酸反应的铁的质量就是1g，这样就可以使固体质量前后不反应变化，即b=1g．

A.所加稀硫酸的溶质质量分数为：，选项错误；

B.铁和硫酸铜溶液反应一定置换出了铜，故滤渣中一定有铜，铁是否过量未知，滤渣中可能有铁，选项正确；

C.铁和硫酸铜反应有红色固体产生，铁和硫酸反应有气体产生，选项正确；

D. 只有铁粉恰好与硫酸也完全反应时，一部分铁与稀硫酸反应，能使铁粉与生成铜质量相同．同时当铁和硫酸反应后有剩余时，同样会质量保持不变．根据最后生成铜的质量为8g，则加入铁粉质量a≥8g，选项正确。故本题答案选A。