Question

一道超难化学计算题

将一些氧化铜粉末加入到100g质量分数为14％的硫酸溶液中，微热至氧化铜全部溶解，再向该溶液中加入Wg铁粉，充分反应后过滤，烘干，得到的干燥固体质量仍为Wg。求原先氧化铜的质量，过程，谢了！
都不对，正确答案是10g，我不懂怎么算的，你们再看看呗 .能不能不用摩尔来计算，我现在就有一点不明白就是反应后的溶液中为什么没有H2SO4 谁要告诉我为什么后来的H2SO4没有了我就把分给谁！

Answer 1

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
80 98 160
7*80x 7*98x 7*160x
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 固体质量
56 160 64 +8
7*56x 7*160x 56x
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
56 98 -56
56x 98x -56x

放入铁粉之后，铁粉与硫酸铜发生置换反应，固体质量增加；
铁粉与硫酸发生置换反应，固体质量减少。
整体固体质量不变，说明增加的量等于减少的量。
根据这个思路，设与硫酸反应的铁的质量为56x，则与硫酸铜反应的铁为7*56x
那么与铁反应的硫酸的质量为98x，可知与氧化铜反应的硫酸的质量为7*98x。

所以，98x+7*98x=8*98x=100*14%

解得 x=1/56
可以求得原先氧化铜的质量为 7*80x=10g。

以上计算确实是基于铁粉过量的情况下计算的，也就是最后H2SO4没有了。
（可是题目没说）

如果不是H2SO4没有了的话，只能给出一个关系式，无法求出具体的量。
Cu：Fe=7：8，可以求得 m(CuO)=1.25W g

Answer 2

硫酸的质量＝100＊14%＝14克
加入W克铁，反应后仍是W克，说明铁与置换出铜的质量差与溶于硫酸的铁的质量相等。
设氧化铜的质量是X克,与Y克硫酸反应，则与铁反应的硫酸是14－Y克。
设与硫酸铜反应的铁是Z克，质量增加为A克，与硫酸反应的铁是A克。
CuO＋H2SO4=CuSO4+H2O
80-------98
X---------Y
98X=80Y
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
160-----56------质量增加64－56＝8
Y----------Z------A
56A=8Z
56Y=160Z
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56---98
A---14-Y
56*(14-Y)=98A
解方程组得X＝10.5克
原先氧化铜的质量是10.5克

Answer 3

加入W克铁，反应后仍是W克，说明铁与置换出铜的质量差与溶于硫酸的铁的质量相等。
设氧化铜的物质的量为x摩 与硫酸反应的铁为y摩
CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
1 1
x x
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
1 1 54
y y 1/54*y
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
1 1 8
x x 1/8*x
得
x+y=100*14%/98
1/54*y=1/8*x
解得x=8/110
氧化铜的质量为8/110*80=5.82g
利用了质量差的方法

Answer 4

CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
m(H2SO4)=100g*14%=14g, M(H2SO4)=2+32+16*4=98g/mol,M(CuO)=64+16=80
设初始氧化铜有xmol,则为80xg,xmol CuO与xmol H2SO4反应产生xmol CuSO4.还有硫酸（14/98-x）mol=(1/7-x)mol

Fe+H2SO4==FeSO4+H2, CuSO4+Fe==FeSO4+Cu,Fe先与硫酸反应,M(Fe)=56g/mol,
还剩下Fe(W/56-1/7+x)mol,反应之后剩下
(x-W/56+1/7-x)mol CuSO4, (W/56-1/7+x)mol FeSO4, (W/56-1/7+x)mol Cu.
M(CuSO4)=64+32+16*4=160g/mol, M(FeSO4)=56+96=152g/mol.
160(x-W/56+1/7-x)+152(W/56-1/7+x)+64(W/56-1/7+x)=W，解x
最后的方程不难解，不多赘述。

Answer 5

Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
56 64
所以生成Cu质量必定大于反应Fe质量
所以Fe过量
所以Cu全部被置换出来
因为1-(56/64)=1/8
所以有1/8的H2SO4与Fe反应
所以与Cu反应的H2SO4为14×（1-1/8）＝12.25g
因为CuO+H2SO4====CuSO4+H2O
80 98
Xg 12.25g
m（CuO）＝80/98×12.25＝10g

Answer 6

这道题中可能有以下3个反应：
（1）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（3）Fe+H2SO4=FeSO4+H2
因为，题目说加入Wg铁粉得到的干燥固体质量仍为Wg，Fe-56，Cu-64，因此，Fe和硫酸过量，以上3个反应都发生。又由于充分反应（即最后不存在过量，因此不考虑硫酸未反应完全）后过滤，烘干，得到的干燥固体质量仍为Wg。因此Wg的固体就是铜，硫酸亚铁之类液体被滤掉了。Fe和Cu质量相等，而Fe最后都变为FeSO4，因此100*0.14/98=1/7mol，1/7 * 56 = 64 * x => x=1/8mol
1/8 * 80mol/L =10g