Question

将一些氧化铜粉末加入到100克14％的硫酸溶液中，微热至氧化铜全部溶解，再向该蓝色溶液中加入20克铁粉(过量)，充分反应后过滤，仍得到干燥后的固体物质20克。求：(1)原加入的氧化铜有多少克?(2)最后得到的溶液溶质质量分数是多少?

Answer 1

由题意可知，共有3个主要反应：

①CuO+H₂SO₄====CuSO₄+H₂②Fe+H₂SO₄====FeSO₄+H₂↑③Fe+CuSO₄====FeSO₄+Cu

注意：铁参加反应两部分，100克14％的硫酸最终全部转化成FeSO₄。故可先求出FeSO₄和总的铁的质量。

(1)设参加反应的Fe的总质量为x，反应生成FeSO₄的总质量为y，则：

Fe   ~   H₂SO₄  ~  FeSO₄

56         98        152

x     100g×14%       y

   解之得：x=8g       解之得：y=21.7g

  (2)设与H₂SO₄反应的Fe的质量为z，则与CuSO₄反应的Fe的质量为8g-z。因为加入20g铁最后质量不变，所以增重的质量和与硫酸反应消耗的铁的质量相等。依题意得：

设加入的氧化铜的质量为a,与CuSO₄反应的铁的质量为c

Cu   ~   CuO ~   CuSO₄ ~    Fe 

    64        80      160        56

    8g        a                   c

64：80===8g：a    解之得：a=10g

64：56===8g：c   c ===7g

 (3)由题知，与硫酸反应的铁为8g-7g==1g

设反应生成H₂的质量为b

Fe+H₂SO₄====FeSO₄+H₂↑

56                  2

1g                  b

       

56：2===1g：b    解之得：b =0.036g

所以最后得到的溶液溶质质量分数=