Question

将质量为50 g的铁片插入60 g某浓度的ＣｕＳＯ_４溶液中，反应片刻，把附有铜的铁片取出洗净、干燥后称量，质量变为50.25 g；再向溶液中加入足量NaOH溶液，并鼓入足量空气后，得沉淀4.26 g。求原ＣｕＳＯ_４溶液中ＣｕＳＯ_４的质量分数。

Answer 1

10.8%

解析：

          Ｆｅ    ＋    ＣｕＳＯ_４＝＝＝＝ＦｅＳＯ_４＋Ｃｕ  Δｍ（*）

        1 mol            1 mol                                          8 g

0.03125 mol   0.03125 mol                                   0.25 g

4.26 g沉淀应为Ｆｅ（ＯＨ）_３与Ｃｕ（ＯＨ）_２的混合物。

ｍ〔Ｆｅ（ＯＨ）_３〕＝０．０３１２５ ｍｏｌ×１０７ ｇ·ｍｏｌ^－１＝３．３４４ ｇ

则Ｃｕ（ＯＨ）_２的质量为4.26 g-3.344 g=0.916 g，

根据CuSO₄～Cu(OH)₂，换算为ＣｕＳＯ_４为1.5 g。

反应（*）中消耗ＣｕＳＯ_４：０．０３１２５ ｍｏｌ×１６０ ｇ·ｍｏｌ^－１＝５ ｇ，

则ＣｕＳＯ_４的质量分数为1.5 g+5 g6.0 g×１００％＝１０．８％。