问题 问答题

将一些氧化铜粉末加入到100g质量分数为14%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解,再向该溶液中加入20g铁粉,充分反应后,过滤、烘干,得到干燥的固体物质仍为20g.求:

(1)原先氧化铜的质量是多少克?

(2)最后得到溶液的质量分数是多少?

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
m
=
98
x
  x=
98
80
m

80
m
=
160
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,生成硫酸亚铁的质量为c;与剩余稀硫酸反应的铁的质量为b,生成硫酸亚铁的质量为d

Fe+CuSO4═FeSO4+Cu  固体质量增加

56  160         64     64-56=8

     2m                  a

160
2m
=
8
a
  a=0.1m

Fe+H2SO4═FeSO4+H2

56   98

b   100g×14%-

98
80
m

56
b
=
98
100g×14%-
98
80
m
  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,

答:原先氧化铜的质量为10g;

(2)设加入铁粉与硫酸铜溶液充分反应固体增加的质量1g时生成硫酸亚铁的质量为c;与剩余稀硫酸反应的1g铁生成硫酸亚铁的质量为d,同时放出氢气质量为w

Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 固体质量增加

56 160     152  64   64-56=8

            c          1g

152
c
=
8
1g
  c=19g

Fe+H2SO4═FeSO4+H2

56         152  2

1g          d   w

56
1g
=
152
d
  d≈2.7g

56
1g
 =
2
w
  w≈0.04g

最后得到溶液的质量分数=

19g+2.7g
100g+10g-0.04g
×100%≈19.73%

答:最后得到溶液的质量分数为19.73%.

材料题
多项选择题