Question

9．將一包含有雜質(zhì)的鐵粉樣品分成質(zhì)量相等的兩份樣品（雜質(zhì)不溶于水，且不參加反應(yīng)）．若向第一份樣品中加入10g的稀硫酸，恰好完全反應(yīng)后，過濾干燥得到0.4g不溶物；若向第二份樣品中加入足量的氯化銅溶液，充分反應(yīng)后，過濾干燥得到2.0g不溶物．問：
（1）第二份樣品充分反應(yīng)后，得到銅的質(zhì)量是多少？
（2）第一份樣品反應(yīng)中所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

分析 若向其中一份中加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后應(yīng)得到0.4g不溶物，說明其中一份鐵粉中含雜質(zhì)0.4g；向另一份中加入足量的氯化銅溶液，充分反應(yīng)得到不溶物2.0g，所得不溶物為銅與鐵粉中雜質(zhì)的混合物，則銅的質(zhì)量=2.0g-0.4g=1.6g；根據(jù)生成銅的質(zhì)量，由反應(yīng)的化學(xué)方程式，可計算中其中一份鐵粉中鐵的質(zhì)量，根據(jù)鐵與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，依據(jù)鐵的質(zhì)量即可計算硫酸的質(zhì)量．

解答 解：（1）分析題意知原混合物的一半含雜質(zhì)0.4克，則原混合物的一半生成銅的質(zhì)量是2.0g-0.4g=1.6g；
（2）設(shè)原混合物與氯化銅反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x
 Fe+CuCl₂═Cu+FeCl₂
 56        64
 x         1.6g   
$\frac{56}{x}=\frac{64}{1.6g}$　　　　
X=1.4g
　　設(shè)10g稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y
　　　 Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
       56  98
      1.4g  y
　　　$\frac{56}{1.4g}=\frac{98}{y}$
    y=2.45g
所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)：$\frac{2.45g}{10g}$×100%=24.5%；
答：（1）第二份樣品充分反應(yīng)后，得到銅的質(zhì)量是1.6g
（2）第一份樣品反應(yīng)中所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是24.5%．

點評 解答本題需要使用雜質(zhì)“遷移”，即兩份相同的鐵樣品，其中所含雜質(zhì)的質(zhì)量一定也是相等的，這對本題的解決至關(guān)重要．