(1)将Xg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,再向所得蓝色溶液中加入Wg铁粉,充分反应后,过滤、烘干,得到干燥的固体物质仍是

发布时间:2020-07-31 20:15:45

(1)将Xg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,再向所得蓝色溶液中加入Wg铁粉,充分反应后,过滤、烘干,得到干燥的固体物质仍是W?g.则原先加入的氧化铜质量X的值是________,加入铁粉的质量W的值至少是________.
(2)某地出产的石灰石里所含杂质既不溶于水也不与盐酸反应.为测定该石灰石中碳酸钙的含量,现进行下列实验:称取25g石灰石放在质量为115g的烧杯中,向其中加入100g稀盐酸,反应恰好完全,这时称得烧杯及其中物质质量共为231.2g.求:
①石灰石中碳酸钙的质量分数.
②反应后溶液中溶质的质量分数(计算结果准确到0.1%).

网友回答

解:(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
? x=

? 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;与剩余稀硫酸反应的铁的质量为b,
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu? 固体质量增加
56? 160???? ??? 64???? 64-56=8
???? 2m????????????????? a

Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56?? 98
b?? 100g×14%-
? 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
由题意可知,硫酸最终全部装化为硫酸亚铁,设硫酸亚铁的质量为Z:
??? H2SO4 ~FeSO4
???? 98????? 152
?14g×100%??? Z
?? Z=g
加入铁粉的质量W=g××100%=8g
(2)①由题意可知,反应中生成的二氧化碳的质量为:
25g+115g+100g-231.2g=8.8g???????????????????
设25g石灰石中碳酸钙的质量为p,反应生成氯化钙的质量为q
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑????????????
100?????????111???????44
?p????????? ??q?????? 8.8g??????????
? 解得:p=20g
? 解得 q=22.2g
石灰石中碳酸钙的质量分数为×100%=80.0%???????????
②反应后溶液中溶质的质量分数为:
=20.0%??????????????
答:(1)10,8;(2)①石灰石中碳酸钙的质量分数是80.0%,②反应后溶液中溶质的质量分数是20.0%
解析分析:(1)根据题意,从CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,可以看出铁转化出铜,这是一个使固体质量增加的过程,而题目明确的说明过滤后的固体质量与投入的铁粉质量相同,这只能说明氧化铜被溶解后,硫酸仍然有剩余,剩余的硫酸继续消耗铁粉,且消耗铁粉的质量与前一步固体增加的质量相等;利用这一等量关系,计算所加入氧化铜的质量;由题意可知,硫酸最终全部装化为硫酸亚铁,根据硫酸根守恒可以求出加入铁粉的质量W的值;(2)根据质量守恒定律,烧杯及其中物质减少的质量就是生成的二氧化碳的质量,由二氧化碳的质量,根据碳酸钙与盐酸反应的方程式可求出碳酸钙、氯化钙的质量,由以上数据就可以进行有关的计算.

点评:解答(1)题时,分析固体质量不变的原因是解决本题的关键:要使加入的铁粉和得到的固体质量相等必须使硫酸消耗多余的Fe,且消耗铁粉的质量与置换出铜固体增加的质量相等.
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