Question

（7分）興趣小組的同學為測定某一鐵銅合金中含鐵的質量分數，將6g該合金粉末樣品，加入溶質質量分數為10%的硫酸銅溶液160g中，二者恰好完全反應。同時為了充分利用資源，還對反應后的物質進行回收處理。請結合下列圖示計算：

（1）該合金樣品中含鐵的質量分數；（計算結果精確至0.1%）
（2）所的固體銅的質量a為多少g？
（3）向不飽和濾液中加入多少g水，能得到5%的硫酸亞鐵溶液，用于花卉的營養液。
（（2）（3）中計算結果精確至0.1g）

Answer 1

（1）93,3%（2）6.8 g（3）144.8g

試題分析：根據題意可知，題目中的反應為鐵和硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸亞鐵。（1）已知量為硫酸銅的質量，未知量為鐵的質量分數。解題思路：可根據反應的化學方程式中硫酸銅與鐵的質量關系求出鐵的質量，再求出鐵的質量分數；（2）可根據樣品總質量及（1）中求出的鐵的質量求出原樣品中含銅的質量；再根據化學方程式求出生成銅的質量；二者的和即為得到的銅固體的質量。（3）可先根據化學方程式中硫酸銅與硫酸亞鐵的質量關系求出生成硫酸亞鐵的質量，再根據溶液稀釋時溶質的質量不變求出加水的質量。具體過程如下：
（1）解：加入的硫酸銅的質量為：160g×10%=16g
設含鐵的質量為x，生成硫酸亞鐵的質量為y；生成銅的質量為z；則
Fe+CuSO₄==FeSO₄+Cu
56  160    152    64
x    16g   y     z
56：160=x：16g
x=5.6g
160：152= 16g：y
y="15." 2 g
160：64= 16g：z
z="6." 4 g
樣品中鐵的質量分數為：×100%=93,3%
（2）銅的質量為a=（6g —5.6g）+6. 4 g="6.8" g
（3）加入水的質量為15. 2 g÷5%—（160g+6g—6.8 g）=144.8g