某同学在做铁与硫酸铜溶液反应的实验时,发现生成铜的同时有气泡产生.他们怀疑硫酸铜溶液不纯,为了证实猜想,做了如下实验:
a.取8.5g铁粉放入100g的硫酸铜溶液中,反应完成后,滤出固体,洗涤、干燥后称量,固体质量为9.2g.
b.将9.2g固体与足量的稀硫酸充分反应后,反应所产生氢气的质量为0.1g,则固体质量减少了______g;
计算:
(1)硫酸铜溶液中溶质质量分数;
(2)上述实验中铁与硫酸铜溶液和稀硫酸反应的总质量______g,对次结果请你作出解释______.
b、设9.2g固体与足量的稀硫酸反应的铁的质量为x
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
x 0.1g
=56 x 2 0.1g
解得:x=2.8g;
则固体质量减少了2.8g.
故答案为:2.8.
(1)9.2g固体中铜的质量为:9.2g-2.8g=6.4g
设与铁反应的硫酸铜的质量为y,铁的质量为z
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
56 160 64
z y 6.4g
=160 y
,64 6.4g
=56 z
;64 6.4g
解得:y=16g,z=5.6g;
则硫酸铜溶液中溶质质量分数为
×100%=16%;16g 100g
答:硫酸铜溶液中溶质质量分数为16%.
(2)由上面的解答可知:与稀硫酸反应的铁的质量为2.8g,与硫酸铜反应的铁的质量为5.6g;
则铁与硫酸铜溶液和稀硫酸反应的总质量为:2.8g+5.6g=8.4g<8.5g;
因为有少量铁与硫酸铜溶液中的酸性物质反应生成了气体.
故答案为:小于8.5或为8.4;因为有少量铁与硫酸铜溶液中的酸性物质反应生成了气体.