问题标题:
化学一道计算题,在下面的补充里将一些氧化铜粉末加入到100克质量分数为l4%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解,再向该蓝色溶液中加入20克铁粉.充分反应后,过滤、烘干,得到干燥的固体物
问题描述:

化学一道计算题,在下面的补充里

将一些氧化铜粉末加入到100克质量分数为l4%的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解,再向该蓝色溶液中加入20克铁粉.充分反应后,过滤、烘干,得到干燥的固体物质仍是20克.

(1)原加入的氧化铜的质量是多少?

(2)最后得到的溶液中溶质的质量分数是多少?

刘文刚回答:
  分析:从CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,铁转化为铜,固体质量增加,得到干燥的固体物质仍是20克.这说明氧化铜被溶解后,硫酸仍然有剩余,Fe+H2SO4反应,Fe的固体质量减少,才能保证反应后固体质量不增不减.   此题的关键这处在于固体的增加与溶解的质量恰好相等,可设氧化铜为A克   CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(1)   8098160   A98A/802A   CuSO4+Fe=FeSO4+Cu固体增加的质量(2)   16064-56=8   2AA/10   也就是固体增加的质量等于与硫酸反应的铁的质量(A/10克)   H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑(3)   98562   98A/560A/101/28   硫酸的质量为98A/80+98A/560=100*14%   解得:A=10克   则我们可以计算出硫酸亚铁溶液的质量分数,其中所有的硫酸最终都转化为了硫酸亚铁,按照硫酸根守恒来算,设硫酸亚铁为X克   H2SO4FeSO4   98152   100×14%x   解得:x=21.7   因为反应前后固体质量不变,所以:   溶液质量=硫酸溶液+溶解的氧化铜-逸出的H2,即   100+10-1/28=110.0克   另外一种解法,根据方程式(1)算出生成水的质量为2.25克.则   溶解质量=原H2SO4溶液中水的质量+生成水的质量+溶质FeSO4的质量.   =100*(1-14%)+2.25+21.7=110.0   最后得到的溶液中溶质的质量分数为:   21.7/110.0*100%=19.7%
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