取一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应后,将一根50g铁棒插入上述溶液中,至铁棒质量不再变化时,铁棒增重0.24g,并收集到224mL气体(标准状况).
(1)求与硫酸反应的铁的物质的量.
(2)求此CuO粉末的质量.
(1)氧化铜能与硫酸反应生成硫酸铜和水,生成的硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁和铜,生成的铜附着在铁的表面,铁能与硫酸反应生成氢气,设生成0.02g氢气需要铁的质量为x则有
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 2
x 0.02g
=56 x
,2 0.02
x=0.56g,其物质的量为
=0.01mol,0.56g 56g/mol
答:与硫酸反应的铁的物质的量为0.01mol;
(2)与硫酸铜反应的铁的质量为50g-0.56g=49.44g,反应后铁棒的质量为50.24g,说明铁与硫酸铜反应时增重的质量为50.24g-49.44g=0.8g,设硫酸铜的质量为y,根据反应的化学方程式则有
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu△m
56 160 64 8
y0.8g
=160 y
,8 0.8g
解得y=16g,
设氧化铜的质量为z.则有
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
80 160
z 16g
=80 z
,解得z=8g,160 16g
答:此CuO粉末的质量为8g.