题目内容
【题目】根据题意进行计算:
(1)现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g,向其中加入2 molL﹣1的硫酸溶液50mL,恰好完全反应.若将a g该混合物在足量H2中加热,使其充分反应,计算冷却后剩余固体质量.
(2)、取一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应后,将一根50g铁棒插入上述溶液中,至铁棒质量不再变化时,铁棒增重0.24g.并收集到224mL气体(标准状况).求此CuO粉末的质量.
【答案】
(1)ag﹣1.6g
(2)8g
【解析】解:(1)由反应CuO~H2SO4,Fe2O3~3H2SO4,可知硫酸的物质的量与金属氧化物中O元素的物质的量相等,
n(H2SO4)=0.05L×2mol/L=0.1mol,
所以金属氧化物中O的质量为0.1mol×16g/mol=1.6g,
若将ag原混合物在足量氢气中加热,使其充分反应,冷却后剩余固体为金属单质,
则质量为氧化物的质量减去氧的质量为ag﹣1.6g,
答:冷却后剩余固体质量为ag﹣1.6g;
(2)氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,生成的硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁和铜,生成的铜附着在铁的表面,铁能与硫酸反应生成氢气,并收集到224mL气体(标准状况),所以氢气的物质的量为:0.01mol,质量为:0.02g,设生成0.02g氢气需要铁的质量为x则有
Fe+H2SO4═FeSO4+ | H2↑ |
56 | 2 |
x | 0.02g |
= . ,
x=0.56g,
与硫酸铜反应的铁的质量为50g﹣0.56g=49.44g,反应后铁棒的质量为50.24g,说明铁与硫酸铜反应时增重的质量为50.24g﹣49.44g=0.8g,设硫酸铜的质量为y,根据反应的化学方程式则有
Fe+ | CuSO4═FeSO4+ | Cu | △m |
56 | 160 | 64 | 8 |
y | 0.8g |
,
解得y=16g,
设氧化铜的质量为z.则有
CuO+H2SO4═ | CuSO4+H2O |
80 | 160 |
z | 16g |
,解得z=8g,
答:此CuO粉末的质量为8g.