Question

12．勇往直前学习小组的同学们在实验室中模拟我国古代劳动人民湿法冶金实验，过程如图所示，已知铁粉中杂质不溶于水，也不与其他物质反应，请回答：

（1）写出铁与硫酸铜溶液反应的化学方程式Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（2）根据硫酸铜质量列出求解样品中铁的质量（x）的比例式$\frac{56}{x}$=$\frac{160}{16g}$；
（3）如果用25%的硫酸铜溶液加水稀释来配制实验中需要的160g10%的硫酸铜溶液，需要用25%的硫酸铜溶液的质量是64g；
（4）图中a的数值为6.8；
（5）最后得到的不饱和溶液M中溶质的质量分数为7.6%．

Answer 1

分析 （1）根据铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜进行分析；
（2）根据化学方程式和你参加反应的硫酸铜的质量列出比例式；
（3）根据溶液稀释前后，溶质质量不变进行分析；
（4）根据化学方程式和题中的数据进行计算；
（5）根据反应后不饱和溶液的质量和溶质质量进行计算．

解答 解：（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（2）参加反应的硫酸铜的质量为：160g×10%=16g，
设样品中铁的质量为x
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，
56  160
x   16g
$\frac{56}{x}$=$\frac{160}{16g}$
（3）需要用25%的硫酸铜溶液的质量是：$\frac{16g}{25%}$=64g；
（4）设反应后固体增加质量为y，生成硫酸亚铁质量为为z，参加反应的铁的质量为m
Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄   固体质量增加
56 160   64   152        8
m   16g        z          y
$\frac{160}{16g}$=$\frac{8}{y}$=$\frac{152}{z}$=$\frac{56}{m}$
y=0.8g
z=15.2g
m=5.6g
所以反应后固体质量为：6g+0.8g=6.8g；
（5）反应后溶液的质量为：5.6g+160g-6.4g+40.8g=200g，
所以最后得到的不饱和溶液M中溶质的质量分数为：$\frac{15.2g}{200g}$×100%=7.6%．
故答案为：（1）Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄；
（2）$\frac{56}{x}$=$\frac{160}{16g}$；
（3）64g；
（4）6.8；
（5）7.6%．

点评 本题考查知识点较多，计算类型较多，尤其是反应后所得溶液中溶质的质量分数的计算，要明确溶质来自几部分，要仔细分析．