将4.0g氧化铜粉末加入到100g溶质的质量分数为14.7%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解,然后,再向其中加入一定量的铁粉,最终得到不含硫酸只含FeSO4的溶液.
试求:
(1)所加铁粉的质量;
(2)最后得到溶液中溶质的质量分数.
设与4.0g氧化铜粉末反应消耗硫酸质量为X,同时生成硫酸铜质量为Y则:
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
80 98 160
4g X Y
根据:
= 80 98
解得X=4.9g 根据:4g X
=80 160
解得Y=8g4g Y
根据题意可知与铁粉反应的硫酸质量为:100g×14.7%-4.9g=9.8g,设与9.8g硫酸反应消耗铁的质量为M1,同时生成硫酸亚铁的质量为N1,生成氢气质量为Z则:
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 98 152 2
M1 9.8g N1 Z
根据:
=56 98
解得M1=5.6g,根据:M1 9.8g
=98 152
解得N1=15.2g,根据:9.8g N1
= 98 2
解得Z=0.2g9.8g Z
设与8g硫酸铜反应消耗铁的质量为M2,生成硫酸亚铁质量为N2,同时生成铜的质量为R则:
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
56 160 152 64
M2 8g N2 R
根据:
=56 160
解得M2=2.8g,根据:M2 8g
=160 152
解得N2=7.6g,根据:8g N2
=160 64
解得R=3.2g.8g R
(1)所加铁粉质量:5.6g+2.8g=8.4g;
(2)反应后溶质质量为:15.2g+7.6g=22.8g,反应后溶液质量为:4.0g+100g+8.4g-3.2g-0.2g=109g,所以反应后所得溶液的质量分数为:
×100%=20.9%22.8g 109g
故答案为:(1)8.4g;(2)20.9%.