Question

将一定量的氧化铜加入到100.0g质量分数为19.6％的硫酸溶液中，完全溶解后溶液显蓝色，再加入19.6g铁粉充分反应后，经过滤干燥得到的固体仍为19.6g。

   （1）通过计算说明干燥后的固体是什么物质？

   （2）求原氧化铜的质量。

 

Answer 1

（1）干燥后的固体是铁和铜的混合物；（2）原氧化铜的质量为14.0g

解析:（1）依题意可知氧化铜全部溶解在硫酸中得到硫酸铜溶液，此时，硫酸可能有剩余。向其中加入铁粉时可能发生反应　

①CuSO₄ + Fe = Cu + FeSO₄②Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂

 

上述反应①中固体的质量增大，因此肯定有反应②，而且反应①中固体质量的增加应等于②反应消耗铁的质量。　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2分）

由于铁的物质的量，大于硫酸的物质的量，所以0.200molH₂SO₄全部转化为H₂，而铁粉还有剩余。因此干燥固体物质是铁和铜的混合物。

   （2）剩余铁粉的质量为（0.350 mol－0.200 mol）×56g·mol^-1 = 8.4g

所以铜的质量为19.6g- 8.4g = 11.2g 　　　　　　　　　　　　　

故

答：（1）干燥后的固体是铁和铜的混合物；（2）原氧化铜的质量为14.0g