题目
将一些氧化铜粉末加入到100克14%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解,再向该蓝色溶液中加入20克铁粉(过量),充分反应后过滤,仍得到干燥后的固体物质20克。求:(1)原加入的氧化铜有多少克?(2)最后得到的溶液溶质质量分数是多少?
答案:由题意可知,共有3个主要反应: ①CuO+H2SO4====CuSO4+H2②Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑③Fe+CuSO4====FeSO4+Cu 注意:铁参加反应两部分,100克14%的硫酸最终全部转化成FeSO4。故可先求出FeSO4和总的铁的质量。 (1)设参加反应的Fe的总质量为x,反应生成FeSO4的总质量为y,则: Fe ~ H2SO4 ~ FeSO4 56 98 152 x 100g×14% y 解之得:x=8g 解之得:y=21.7g (2)设与H2SO4反应的Fe的质量为z,则与CuSO4反应的Fe的质量为8g-z。因为加入20g铁最后质量不变,所以增重的质量和与硫酸反应消耗的铁的质量相等。依题意得: 设加入的氧化铜的质量为a,与CuSO4反应的铁的质量为c Cu ~ CuO ~ CuSO4 ~ Fe 64 80 160 56 8g a c 64:80===8g:a 解之得:a=10g 64:56===8g:c c ===7g (3)由题知,与硫酸反应的铁为8g-7g==1g 设反应生成H2的质量为b Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑ 56 2 1g b 56:2===1g:b 解之得:b =0.036g 所以最后得到的溶液溶质质量分数=