Question

【题目】将铜与Fe2O3的混合物共28.8g加入300mL 2.00mol·L-1的稀硫酸中，充分反应后剩余固体的质量为6.40g。请计算：

(1)混合物中铜的物质的量为______mol。

(2)反应后的溶液中最多消耗锌片的质量为______g。

Answer 1

【答案】0.200 39.0

【解析】

Fe2O3先和硫酸反应，生成Fe3+，Fe3+再和Cu发生反应，Cu不与硫酸反应，则剩余的固体只能是Cu，剩余的固体不含有Fe2O3，因为300mL 2.00mol·L-1的稀硫酸可以与0.2mol Fe2O3完全反应，其质量为32g，超过了28.8g。

(1)反应后剩余的6.40g固体为Cu，反应消耗Cu和Fe2O3的总质量为：28.8g- 6.4g=22.4g，则：n消耗(Cu)×64g/mol+ n(Fe2O3)×160g/mol=22.4g，根据电子守恒可知：n消耗(Cu)×2=n(Fe2O3)×2，两式联立，可计算出n消耗(Cu)，然后结合n=可计算出混合物中铜的总物质的量；

(2)无论硫酸是否有剩余，加入足量锌后，反应溶质为硫酸锌，根据硫酸的物质的量可知锌的物质的量，然后根据m=n·M计算出锌的质量。

(1)反应后剩余的6.40g固体为Cu，反应消耗Cu和Fe2O3的总质量为：28.8g-6.4g=22.4g，则：n消耗(Cu)×64g/mol+n(Fe2O3)×160g/mol=22.4g，根据电子守恒可知：n消耗(Cu)×2= n(Fe2O3)×2，解得：n消耗(Cu)=n(Fe2O3)=0.1mol， 则原混合物中铜的质量n(Cu)= +0.1mol=0.200mol；

(2)反应后无论硫酸是否剩余，溶液中含有的溶质为硫酸锌，则反应后硫酸锌的物质的量与硫酸的物质的量相等，根据质量守恒可知：n(Zn)=n(ZnSO4)=n(H2SO4)=2.00mol/L×0.3L=0.6mol，则最多消耗Zn的质量m(Zn)=n·M=0.6mol×65g/mol=39.0g。