【答案】
分析:(1)根據(jù)題意,從CuSO
4+Fe=FeSO
4+Cu,可以看出鐵轉(zhuǎn)化出銅,這是一個使固體質(zhì)量增加的過程,而題目明確的說明過濾后的固體質(zhì)量與投入的鐵粉質(zhì)量相同,這只能說明氧化銅被溶解后,硫酸仍然有剩余,剩余的硫酸繼續(xù)消耗鐵粉,且消耗鐵粉的質(zhì)量與前一步固體增加的質(zhì)量相等;利用這一等量關(guān)系,計算所加入氧化銅的質(zhì)量;由題意可知,硫酸最終全部裝化為硫酸亞鐵,根據(jù)硫酸根守恒可以求出加入鐵粉的質(zhì)量W的值;
(2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,燒杯及其中物質(zhì)減少的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量,由二氧化碳的質(zhì)量,根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的方程式可求出碳酸鈣、氯化鈣的質(zhì)量,由以上數(shù)據(jù)就可以進行有關(guān)的計算.
解答:解:(1)設(shè)原先氧化銅的質(zhì)量為m,則與氧化銅反應(yīng)的硫酸的質(zhì)量x,生成硫酸銅的質(zhì)量y
CuO+H
2SO
4═CuSO
4+H
2O
80 98 160
m x y
x=
y=2m
設(shè)加入鐵粉與硫酸銅溶液充分反應(yīng)固體增加的質(zhì)量為a;與剩余稀硫酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為b,
Fe+CuSO
4═FeSO
4+Cu 固體質(zhì)量增加
56 160 64 64-56=8
2m a
Fe+H
2SO
4═FeSO
4+H
2↑
56 98
b 100g×14%-
b=8-0.7m
反應(yīng)前后固體質(zhì)量不變,即與硫酸反應(yīng)消耗鐵的質(zhì)量等于與硫酸銅反應(yīng)固體增加的質(zhì)量,即:a=b
0.1m=8-0.7m 解得m=10g
由題意可知,硫酸最終全部裝化為硫酸亞鐵,設(shè)硫酸亞鐵的質(zhì)量為Z:
H
2SO
4 ~FeSO
4
98 152
14g×100% Z
Z=
g
加入鐵粉的質(zhì)量W=
g×
×100%=8g
(2)①由題意可知,反應(yīng)中生成的二氧化碳的質(zhì)量為:
25g+115g+100g-231.2g=8.8g
設(shè)25g石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量為p,反應(yīng)生成氯化鈣的質(zhì)量為q
CaCO
3+2HCl═CaCl
2+H
2O+CO
2↑
100 111 44
p q 8.8g
解得:p=20g
解得 q=22.2g
石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為
×100%=80.0%
②反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為:
=20.0%
答:(1)10,8;(2)①石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是80.0%,②反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是20.0%
點評:解答(1)題時,分析固體質(zhì)量不變的原因是解決本題的關(guān)鍵:要使加入的鐵粉和得到的固體質(zhì)量相等必須使硫酸消耗多余的Fe,且消耗鐵粉的質(zhì)量與置換出銅固體增加的質(zhì)量相等.