问题 问答题

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,发生的反应有:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O,Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,

(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,则由上述反应可得:

Fe~H2SO4 ~FeSO4

56     98      152

x  100g×14%    y

56
98
=
x
100g×14% 
   解之得:x=8g 

98
152
=
100g×14%
y
  解之得:y=21.7g

由题意可知,由于铁参加的反应有两部分,一部分与硫酸反应,另一部分与硫酸铜反应,因为加入20g铁最后质量不变,所以,参加反应的铁的总质量与增重的铜的质量相等,即生成的铜的质量为8g.

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,则由上述反应可得:

  Cu~CuO~CuSO4~Fe

 64    80         56

 8g    a          c

64
80
=
8g
a
    解之得:a=10g

64
56
=
8g
c
    解之得:c═7g

(2)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=

21.7g
100g+10g-0.036g
×100%=19.74%.

答:(1)原加入的氧化铜有10克;(2)最后得到的溶液溶质质量分数是19.74%.

单项选择题
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