Question

2．在足量的CuSO₄溶液中加入下列試劑后，溶液質量減少了8g，則加入的物質是（　�。�

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

解答 解：A．加入Na后發(fā)生的離子反應方程式為2Na+Cu²⁺+2H₂O=Cu（OH）₂↓+H₂↑+2Na⁺，根據(jù)方程式知，反應前后溶液改變的質量為Cu（OH）₂、H₂的總質量和與Na的質量差，
假設有23gNa完全參加反應，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，所以反應前后溶液質量減少27g，不符合題意，故A錯誤；
B．加入氯化鋇溶液后發(fā)生的反應為CuSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+CuCl₂，根據(jù)方程式知，反應前后溶液改變的質量為加入溶液質量與生成硫酸鋇的質量差，假設溶液的密度是1g/mL，則100mL氯化鋇溶液質量為100g，n（BaCl₂）=1mol/L×0.1L=0.1mol，0.1mol氯化鋇完全反應后，生成n（BaSO₄）=n（BaCl₂）=0.1mol，m（BaSO₄）=0.1mol×233g/mol=23.3g＜100g，所以反應前后溶液質量增加，不符合題意，故B錯誤；
C．加入Fe粉后發(fā)生的反應為Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，根據(jù)方程式知，反應前后溶液減少質量為加入Fe粉和析出Cu之間的質量差，設56gFe完全反應后溶液質量減少為xg，
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄溶液質量減少
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)生的反應為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，根據(jù)方程式知，反應前后溶液質量改變量為氫氧化鈉溶液質量與生成氫氧化銅質量差，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，說明反應前后溶液質量增加，不符合題意，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查化學方程式有關計算，為高頻考點，明確反應前后溶液質量改變量與哪些物理量有關是解本題關鍵，側重考查學生分析計算能力，題目難度中等．