Question

將10g CuO 粉末加入到100g一定質量分數的稀硫酸中，微熱至氧化銅全部溶解，生成藍色溶液。在藍色溶液中加入mg鐵粉，充分反應后，過濾，烘干得到干燥固體物質仍是mg。（除不盡保留一位小數，不考慮損耗）

求（1）最后生成銅的質量是多少？ 

（2）所加稀硫酸的溶質質量分數是多少？

（3）當m取何值時，才能滿足加入的鐵粉和得到的固體質量相等，簡述理由。

Answer 1

解：設與氧化銅反應的硫酸的質量為x，與鐵反應的硫酸的質量為y。

（1）生成Cu的質量為10g×      ＝8g  ——————————————1分[來源:學*科*網Z*X*X*K]

（2）由題意：氧化銅全部溶解，則

         CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

＝

80    98          80       98

10g    x          10g       x       x=12.25g

根據加入的鐵粉與反應后所得固體質量相同，可知：

          Fe + CuSO₄=Cu＋FeSO₄

56                                64

mg        

                         

只有鐵粉過量，一部份鐵與稀硫酸反應，才能使鐵粉與生成銅質量相同。根據上式可知，有1g鐵與稀硫酸反應。

      Fe +H₂SO₄=FeSO₄+H₂

56          

＝

98                    56       98

1g   y                      1g       y       y＝1.75g

H₂SO₄%=(1.75g+12.25g)÷100g×100％＝14％  ——————————1分

  (3) 根據最后生成銅的質量為8g，則加入鐵粉質量m≧8g。 ————————1分