Question

18．（1）化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲除去某FeCl₂溶液中混有的CuCl₂雜質(zhì)，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
①在混合溶液中加入過(guò)量的A粉（只有一個(gè)正確選項(xiàng)，選填字母），攪拌，使其充分反應(yīng)：
A．鐵   B．銅   C．銀
②過(guò)濾，得到FeCl₂溶液和金屬混合物．
（2）該小組同學(xué)欲繼續(xù)探究上述②得到的金屬混合物中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將該金屬混合物洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為28.0g．向此金屬混合物中逐滴滴加稀鹽酸，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量與加入稀鹽酸溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，完成下列問(wèn)題：
①計(jì)算該金屬混合物中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（請(qǐng)根據(jù)化學(xué)方程式寫(xiě)出完整的計(jì)算步驟）
②該實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)認(rèn)為還可以通過(guò)測(cè)定其他數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)他需要測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)是滴加鹽酸至不再產(chǎn)生氣體時(shí)固體的質(zhì)量（洗滌、干燥后）．

Answer 1

分析 （1）除去某FeCl₂溶液中混有的CuCl₂雜質(zhì)，可以用轉(zhuǎn)化法將氯化銅轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵，而不能引入新的雜質(zhì)，所以加入鐵單質(zhì)；
（2）要想知道銅鐵混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以采取將鐵消耗掉的辦法，一是通過(guò)生成氫氣的質(zhì)量求算銅的質(zhì)量，也可以采取直接稱量洗滌干燥后的銅這種辦法，第二種辦法操作簡(jiǎn)單，結(jié)果更加準(zhǔn)確．（測(cè)量固體比氣體更容易，再說(shuō)氣體需要收集后才能測(cè)量）

解答 解：
（1）除雜不能引入新的雜質(zhì)，除去某FeCl₂溶液中混有的CuCl₂雜質(zhì)，將銅離子沉淀或者轉(zhuǎn)化掉即可，由于不能引入新的雜質(zhì)，所以可以用比銅活潑的鐵，為讓銅離子完全反應(yīng)，所以應(yīng)該加入過(guò)量的鐵粉．（鐵粉反應(yīng)快，且能反應(yīng)充分）．
（2）過(guò)濾得到的固體中有生成的銅和過(guò)量的鐵，要想測(cè)定銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，首先要對(duì)樣品洗滌（除去表面的雜質(zhì)）、干燥（除去水），然后借助反應(yīng)將鐵反應(yīng)掉，兩種思路，知道鐵的質(zhì)量（可以通過(guò)生成的氫氣的質(zhì)量來(lái)計(jì)算）可以去算銅，也可以直接稱量徹底反應(yīng)后洗滌干燥后的固體（此時(shí)為純銅）．
第一種思路：本題目采用的，由圖可知鐵完全反應(yīng)生成的氫氣的質(zhì)量為0.1g．
設(shè)鐵的質(zhì)量為x
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56                       2
x                         0.1g
$\frac{56}{2}$=$\frac{x}{0.1g}$
x=2.8g
則樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{28.0g-2.8g}{28.0g}$×100%=90%．
第二種思路：將該金屬混合物洗滌、干燥，稱得其質(zhì)量為28.0g．向此金屬混合物中逐滴滴加稀鹽酸，滴加鹽酸至不再產(chǎn)生氣體時(shí)固體的質(zhì)量（洗滌、干燥后）．
故答案為：A；90%；滴加鹽酸至不再產(chǎn)生氣體時(shí)固體的質(zhì)量（洗滌、干燥后）

點(diǎn)評(píng) 這個(gè)題目的第二步，是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，也可以是改進(jìn)完善，測(cè)量氣體的質(zhì)量相對(duì)麻煩，所以不如直接測(cè)定固體的質(zhì)量．所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要根據(jù)科學(xué)性、操作的簡(jiǎn)便易行來(lái)進(jìn)行．