Question

將一些氧化銅粉末加入到100g質(zhì)量分數(shù)為14%的硫酸溶液中，微熱至氧化銅全部溶解，再向該溶液中加入20g鐵粉，充分反應后，過濾、烘干，得到干燥的固體物質(zhì)仍為20g．求：
（1）原先氧化銅的質(zhì)量是多少克？
（2）最后得到溶液的質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

（1）設原先氧化銅的質(zhì)量為m，則與氧化銅反應的硫酸的質(zhì)量x，生成硫酸銅的質(zhì)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
設加入鐵粉與硫酸銅溶液充分反應固體增加的質(zhì)量為a，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為c；與剩余稀硫酸反應的鐵的質(zhì)量為b，生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為d
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu  固體質(zhì)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
反應前后固體質(zhì)量不變，即與硫酸反應消耗鐵的質(zhì)量等于與硫酸銅反應固體增加的質(zhì)量，即：a=b
0.1m=8-0.7m  解得m=10g，
答：原先氧化銅的質(zhì)量為10g；
（2）設加入鐵粉與硫酸銅溶液充分反應固體增加的質(zhì)量1g時生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為c；與剩余稀硫酸反應的1g鐵生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為d，同時放出氫氣質(zhì)量為w
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu 固體質(zhì)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
最后得到溶液的質(zhì)量分數(shù)=

19g+2.7g

100g+10g-0.04g

×100%≈19.73%
答：最后得到溶液的質(zhì)量分數(shù)為19.73%．