Question

2．在足量的CuSO₄溶液中加入下列試劑后，溶液質(zhì)量減少了8g，則加入的物質(zhì)是（　　）

• A． 23g金屬鈉
• B． 1mol/L BaCl₂溶液100mL
• C． 56g金屬鐵
• D． 20% NaOH溶液50g

Answer 1

分析 A．加入Na后發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Na+Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂↑+2Na⁺，根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后溶液改變的質(zhì)量為Cu（OH）₂、H₂的總質(zhì)量和與Na的質(zhì)量差；
B．加入氯化鋇溶液后發(fā)生的反應(yīng)為CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂，根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后溶液改變的質(zhì)量為加入溶液質(zhì)量與生成硫酸鋇的質(zhì)量差；
C．加入Fe粉后發(fā)生的反應(yīng)為Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后溶液減少質(zhì)量為加入Fe粉和析出Cu之間的質(zhì)量差；
D．加入NaOH溶液后發(fā)生的反應(yīng)為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后溶液質(zhì)量改變量為氫氧化鈉溶液質(zhì)量與氫氧化銅質(zhì)量差．

解答 解：A．加入Na后發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Na+Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂↑+2Na⁺，根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后溶液改變的質(zhì)量為Cu（OH）₂、H₂的總質(zhì)量和與Na的質(zhì)量差，
假設(shè)有23gNa完全參加反應(yīng)，析出n[Cu（OH）₂]=n（H₂）=$\frac{1}{2}$n（Na）=$\frac{1}{2}$×$\frac{23g}{23g/mol}$=0.5mol，
生成m[Cu（OH）₂]=0.5mol×98g/mol=49g、n（H₂）=0.5mol×2g/mol=1g，（49+1）g=50g＞23g，所以反應(yīng)前后溶液質(zhì)量減少27g，不符合題意，故A錯(cuò)誤；
B．加入氯化鋇溶液后發(fā)生的反應(yīng)為CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂，根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后溶液改變的質(zhì)量為加入溶液質(zhì)量與生成硫酸鋇的質(zhì)量差，假設(shè)溶液的密度是1g/mL，則100mL氯化鋇溶液質(zhì)量為100g，n（BaCl₂）=1mol/L×0.1L=0.1mol，0.1mol氯化鋇完全反應(yīng)后，生成n（BaSO₄）=n（BaCl₂）=0.1mol，m（BaSO₄）=0.1mol×233g/mol=23.3g＜100g，所以反應(yīng)前后溶液質(zhì)量增加，不符合題意，故B錯(cuò)誤；
C．加入Fe粉后發(fā)生的反應(yīng)為Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后溶液減少質(zhì)量為加入Fe粉和析出Cu之間的質(zhì)量差，設(shè)56gFe完全反應(yīng)后溶液質(zhì)量減少為xg，
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄溶液質(zhì)量減少
56                                 （64-56）
56g                                  x
56：（64-56）=56g：x
x=$\frac{（64-56）×56g}{56}$=8g，
符合題意，故C正確；
D．加入NaOH溶液后發(fā)生的反應(yīng)為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，根據(jù)方程式知，反應(yīng)前后溶液質(zhì)量改變量為氫氧化鈉溶液質(zhì)量與生成氫氧化銅質(zhì)量差，50g20% NaOH溶液中m（NaOH）=50g×20%=10g，n（NaOH）=$\frac{10g}{40g/mol}$=0.25mol，生成m[Cu（OH）₂]=n[Cu（OH）₂]．M[Cu（OH）₂]=0.25×$\frac{1}{2}$×98g/mol=12.25g＜50g，說明反應(yīng)前后溶液質(zhì)量增加，不符合題意，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，明確反應(yīng)前后溶液質(zhì)量改變量與哪些物理量有關(guān)是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，題目難度中等．