Question

将氧化铜和铁粉的混合物加入到一定量的稀硫酸中,微热 ,反应完全后滤出不容物, 像滤液中加入一根铁钉未发现

将氧化铜和铁粉的混合物加入到一定量的稀硫酸中,微热 ,反应完全后滤出不容物, 像滤液中加入一根铁钉未发现变化.
A.滤出的不溶物一定是铜
B．滤出的不溶物中一定有铜，也可能有铁
C．滤出的不溶物中一定是铁
D．滤液中一定含有硫酸亚铁，可能含有硫酸铜和硫酸
为什么选B

Answer 1

题设情景的开头、结尾非常明显地暗示了反应，因而是入手解题的好切入点。

开头：CuO、Fe放入稀硫酸中微热，三种物质均不知道具体含量、浓度；但是稀硫酸规定了弱氧化性的H+环境。因此必然同时发生着CuO被酸溶解成Cu2+、Fe被H+氧化成为Fe2+的反应；因为溶液中引入了Cu2+，而Fe粉毕竟会存在一段时间，所以会有二级反应：Fe置换出Cu单质的反应。
最终由于所有氧化剂中没有比Cu2+更强的了，所以断定：溶液中必定有Fe2+，可能有H+或Cu2+；固体中必然有析出的铜单质，可能有剩余铁粉。如何决定？分析一下反应完全后的情形。

结尾：反映完全后有不容物，滤液与铁钉不反应。可见溶液中既没有Cu2+、也没有H+。那么CuO一定已经全部被置换成为Cu单质了，不容物中一定有Cu，且铁对铜必然是恰好足量或过量；H+也被耗尽，即Fe粉对稀硫酸也必然是足量或过量。

总之，滤出不容物一定有铜，也可能有铁；滤液是FeSO4的溶液。

Answer 2

滤液不与铁反应说明滤液中没有硫酸铜、稀硫酸。所以不溶物中含有被置换出的铜，置换铜的是铁粉，因此铁粉可能过量。故选B

Answer 3

稀硫酸先和氧化铜反应生成硫酸铜和水，硫酸氯化铜与铁粉反应生成铜和硫酸亚铁，则一定有铜生成。
若稀硫酸过量，则没有铁粉剩余；若铁粉过量，则滤出不溶物中有铁。后来，放入一根铁钉，无变化，说明硫酸铜被完全反应，滤液中一定有硫酸亚铁，无硫酸铜，可能有硫酸（硫酸过量），所以选B