问题 问答题

(1)将Xg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,再向所得蓝色溶液中加入Wg铁粉,充分反应后,过滤、烘干,得到干燥的固体物质仍是W g.则原先加入的氧化铜质量X的值是______,加入铁粉的质量W的值至少是______.

(2)某地出产的石灰石里所含杂质既不溶于水也不与盐酸反应.为测定该石灰石中碳酸钙的含量,现进行下列实验:称取25g石灰石放在质量为115g的烧杯中,向其中加入100g稀盐酸,反应恰好完全,这时称得烧杯及其中物质质量共为231.2g.求:

①石灰石中碳酸钙的质量分数.

②反应后溶液中溶质的质量分数(计算结果准确到0.1%).

答案

(1)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
98
=
m
X
  x=
98m
80

80
160
=
m
y
  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,

Fe+CuSO4═FeSO4+Cu  固体质量增加

56  160         64     64-56=8

     2m                  a

160
8
=
2m
a

Fe+H2SO4═FeSO4+H2

56   98

b   100g×14%-

98m
80

56
98
=
b
100g×14%-98m80
  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

由题意可知,硫酸最终全部装化为硫酸亚铁,设硫酸亚铁的质量为Z:

    H2SO4 ~FeSO4

     98      152

 14g×100%    Z

98
152
=
 14g×100% 
Z
   Z=
152
7
g

加入铁粉的质量W=

152
7
56
152
×100%=8g

(2)①由题意可知,反应中生成的二氧化碳的质量为:

25g+115g+100g-231.2g=8.8g                   

设25g石灰石中碳酸钙的质量为p,反应生成氯化钙的质量为q

CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑            

100         111       44

 p            q       8.8g          

100
44
=
p
8.8g
  解得:p=20g

111
44
=
q
8.8g
  解得 q=22.2g

石灰石中碳酸钙的质量分数为

20g
25g
×100%=80.0%           

②反应后溶液中溶质的质量分数为:

22.2g
20g+100g-8.8g
×100%=20.0%              

答:(1)10,8;(2)①石灰石中碳酸钙的质量分数是80.0%,②反应后溶液中溶质的质量分数是20.0%

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