问题 问答题

将一定质量的氧化铜粉末加入到100g质量分数为14%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解,再向蓝色溶液中加入W g铁粉,充分反应后,过滤、烘干,得到干燥的固体混合物仍是W g. 计算:

(1)W的取值范围?

(2)加入的氧化铜的质量是多少?

(3)最后得到的溶液中溶质的质量分数为多少?

答案

设原先氧化铜的质量为m,则与氧化铜反应的硫酸的质量x,生成硫酸铜的质量y

CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

80   98    160

m    x      y

80
m
=
98
x
=
160
y

x=

98m
80
     y=2m

设加入铁粉与硫酸铜溶液充分反应固体增加的质量为a;与剩余稀硫酸反应的铁的质量为b,同时放出氢气质量为c

Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 固体质量增加

56  160         64   64-56=8

2m                      a

56
2m
=
8
a

a=0.1m

  Fe+H2SO4═FeSO4+H2

  56 98           2

  b 14g-

98m
80
     c

56
b
=
98
14g-
98m
80
=
2
c

b=8-0.7m

反应前后固体质量不变,即与硫酸反应消耗铁的质量等于与硫酸铜反应固体增加的质量,即:a=b

0.1m=8-0.7m   解得m=10g  b=1g

56
b
=
2
c
由于b=1g所以有:

56
1g
=
2
c

c≈00.4g

由题意可知,硫酸最终全部装化为硫酸亚铁时时放入铁的最小值,设硫酸亚铁的质量为z:

H2SO4 ~FeSO4

98      152

100g×14% z

98
100g×14%
=
152
z

Z=

152
7
g

加入铁粉的质量W=

152
7
56
152
×100%=8g;

最后得到溶液的质量分数=

21.7g
100g+10g-0.04g
×100%≈19.73%

故答案为:(1)W的取值范围是W>8g; (2)加入的氧化铜的质量是10g;(3)最后得到的溶液中溶质的质量分数为19.7%

选择题
问答题 简答题