Question

19．兴趣小组的同学为测定某一铁铜合金的质量分数，将6g该合金粉末样品加入溶质质量分数为10%的硫酸铜溶液160g中，二者恰好完全反应．同时为了充分利用资源，还对反应后的物质进行回收处理．请结合下列图示计算：

（1）该合金样品中铁的质量分数；（计算结果精确到0.1%
（2）所得固体铜的质量a为多少克？
（3）将不饱和滤液中蒸发多少克水，能得到20%的硫酸亚铁溶液．用于缺铁花卉的营养液．[（2）（3）中计算结果精确至0.1g]．

Answer 1

分析 （1）根据硫酸铜的质量求出参加反应铁的质量从而求出铁的质量分数进行解答；
（2）根据铁与硫酸铜的方程式计算出生成的铜再加上样品中的铜就是a的值进行解答；
（3）计算出所得溶液的溶质质量分数，根据稀释溶液时溶质质量不变解答．

解答 解：（1）设：样品中铁的质量为x，生成铜的质量为y，生成硫酸亚铁的质量为z．
硫酸铜的质量=160g×10%=16g
 Fe+CuSO₄ =FeSO₄ +Cu
 56  160   152   64
 x   16g    z    y
$\frac{56}{x}$=$\frac{160}{16g}$=$\frac{152}{z}$=$\frac{64}{y}$
x=5.6g，y=6.4g，z=15.2g
（1）该合金样品中含铁的质量分数：$\frac{5.6g}{6g}$×100%=93.3%；
（2）所得固体铜的质量a为：6.4g+（6g-5.6g）=6.8g；
（3）设，得到20%的硫酸亚铁溶液，需向不饱和滤液中加入水的质量为m，
$\frac{15.2g}{5.6g+160g-6.4g-m}$×100%=5%
m=83.2g
答：（1）该合金样品中含铁的质量分数93.3%，
（2）所得固体铜的质量a为6.8g，
（3）得到20%的硫酸亚铁溶液，需蒸发水的质量为83.2g．

点评 掌握化学方程式的计算格式和规范性，本题的难点是（3）的计算，一定要考虑杂质的质量．