Question

某学生做了如下图所示的实验。

	第一次	第二次
加入氧化铜的质量	m	m
加入稀硫酸的质量	50g	100g
加入铁粉的质量	5．6g	5．6g
实验现象	黑色固体和紫红色固体	紫红色固体

 
若第二次所加物质恰好完全反应(滤液损失忽略不计)，请回答下列问题：
（1）写出实验中发生反应的化学方程式                          
（2）第一次实验后的固体物质的化学式为                          
（3）根据已知条件列出求解第二次实验生成固体物质的质量(x)的比例式     
（4）实验中加入氧化铜的质量(m)为     ；
（5）若向第二次反应后的滤液中加入92．8g水，则所得不饱和溶液中溶质的质量分数为                          ；
（6）若用溶质质量分数为49％的硫酸溶液配制实验中所需的稀硫酸，则需要加水的质量
为                          。

Answer 1

（1）CuO+H₂SO4=CuSO₄+H₂O    Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（2）Cu0、Cu、Fe；
（3）56／64 =5.6g／X 
（4）8g
（5）7．6％；
（6）80g

试题分析：（1）氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
（2）根据表格可知：第二次加入酸的质量为100g时，氧化铜完全反应，铁也是完全反应。那么第一次加入的硫酸不足，即氧化铜没有反应掉，那么铁粉过量，故第一次实验后的固体物质有氧化铜、铜、铁；
（3）第二次实验生成的固体物质是铜，利用化学方程式，根据铁的质量可求出铜的质量。
设生成铜的质量为x；
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56            64
5.6g           X
56／64 =5.6g／X
X=6.4g
（4）利用质量守恒定律化学反应前后元素的质量不变，反应后生成铜的质量为6.4g，设氧化铜的质量为y，则：y× 64／80 ×100% =6.4g
y=8g
（5）设生成的硫酸亚铁的质量为Z，
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
5.6       152
5.6g       z
56／152 =5.6g／z
Z=15.2g
反应后溶液的质量=8g+100g+5.6g+92.8g-6.4g=200g
溶质的质量分数=15.2g／200g ×100%=7.6%
（6）设加入的硫酸中溶质的质量为a，
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80   98
8g   a
80／98 =8g／a
a=9.8g
根据溶液稀释前后溶质的质量不变，假设稀释后溶液的质量为b，
49%b=9.8g
b=20g
那么加水的质量=100g-20g=80g