将16g CuO粉末加入到200g一定质量分数的硫酸溶液中,微热至氧化铜全部溶解,再向蓝色溶液中加入W

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  • 解题思路:因为铁与硫酸铜反应生成铜,固体质量增加,根据加入W g铁粉,与硫酸铜反应后得到固体物质为Wg可知,铁粉没有完全反应,剩余的铁粉与稀硫酸反应,最后得到的W g固体物质为铜的质量,根据W g铜完全来自氧化铜,故可以计算出W的值.

    铁与硫酸铜反应生成铜,铁的相对原子质量为56,而铜为64,故应是固体质量增加,根据加入W g铁粉,与硫酸铜反应后得到固体物质为Wg可知,铁粉没有完全反应,硫酸铜完全反应,生成的W g固体物质是铜的质量,16g CuO粉末与稀硫酸完全反应,设需要硫酸的质量为x

    CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

    8098

    16g x

    [80/98=

    16g

    x]

    x=19.6g

    W g铜完全来自氧化铜,根据元素守恒,则W=[64/80]×100%×16g=12.8g

    设生成12.8g铜需要铁的质量为y

    Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

    56 64

    y 12.8g

    [56/64=

    y

    12.8g]

    y=11.2g

    则剩余铁的质量为:12.8g-11.2g=1.6g

    设与1.6g铁反应需要硫酸的质量为z

    Fe+H2SO4=FeSO4+H2

    56 98

    1.6gz

    [56/98=

    1.6g

    z]

    z=2.8g

    故参加反应的硫酸的质量=19.6g+2.8g=22.4g

    故硫酸的质量分数=[22.4g/200g]×100%=11.2%

    由以上计算可知,只有当W取值为等于或大于12.8g时,才能满足加入铁粉和得到固体质量相等.

    答:(1)所加稀硫酸中溶质的质量分数为11.2%.(2)当W取值为等于或大于12.8g时,才能满足加入铁粉和得到固体质量相等的要求.

    点评:

    本题考点: 根据化学反应方程式的计算;有关溶质质量分数的简单计算;碱的化学性质.

    考点点评: 本题解题的关键是判断出有一部分铁粉与稀硫酸反应,最后得到的固体全部是铜的质量.