Question

7．在电缆生产过程中会产生一定量的含铜废料．据报道，在通入空气并加热的条 件下，铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜，该反应的化学方程式为：2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．若用一定量溶质的质量分数为9.8%的稀硫酸恰好处理2000g含铜3.2%的废料（假设其他杂质不和硫酸反应且不溶于水）
求：（1）参加反应的稀硫酸溶液的质量；
（2）反应后所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据铜的质量求出参加反应的稀硫酸溶液中溶质质量，进而求出参加反应的稀硫酸溶液的质量即可；
（2）根据铜的质量求出生成硫酸铜的质量，利用溶质质量分数公式求出反应后所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数即可．

解答 解：（1）废料中含铜的质量是2000g×3.2%=64g
设需稀硫酸溶液中溶质质量为x，参加反应氧气的质量为y，生成硫酸铜的质量为z
2Cu+2H₂SO₄+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O
128  196  32       320
64 g  x   y         z
$\frac{128}{64g}=\frac{196}{x}=\frac{32}{y}=\frac{320}{z}$
x=98g   y=16g  z=160g
则反应的硫酸溶液的质量=$\frac{98g}{9.8%}$=1000g
（2）反应后所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数=$\frac{160g}{64g+1000g+16g}$×100%=14.8%
答：（1）参加反应的稀硫酸溶液的质量为1000g；
（2）反应后所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数为14.8%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式和溶质质量分数公式综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．