Question

将cuo和cu的混合物3.4g加入稍过量的浓硫酸并加热至混合物完全溶解加水至500ml再向溶液中加入18.5细铁粉直

将cuo和cu的混合物3.4g加入稍过量的浓硫酸并加热至混合物完全溶解加水至500ml再向溶液中加入18.5细铁粉直至反应放出的气体为1.12l（标准状况下）。将不溶物滤去洗涤干燥称量为16.1g求:
1.被置换的cu的质量是多少？
2.加铁粉前硫酸铜的物质量浓度是多少？
3.原混合物中氧化铜的质量分数是多少？

Answer 1

加入的铁粉去向有三：1、（第一部分）首先与溶液中的硫酸铜发生置换反应(此部分的物质量=残留物中铜的总物质量）；
2、（第二部分）硫酸铜被完全置换后还有剩余铁，则铁与剩余的稀硫酸反应生成氢气，通过氢气的量，我们可以确定此部分的铁粉物质量为0.05摩；
3、（第三部分）若稀硫酸已反应完全还有剩余铁粉，则以不容物的形式存在；
现在，我们来判断第三部分的铁是否存在：假设不存在，那么洗涤过滤干燥所得的不容物就全部为铜单质，且铜单质的物质量=铁的总物质量-铁与稀硫酸反应所消耗的量，根据此公式我们算出来的不容物质量应该是>16.1g的，因此可以判断残留物中有铁粉存在
现在在来解：设第一部分铁的物质量为X;第三部分为Y；第二部分可算得0.05摩
接下来列方程式：
根据铁的质量守恒有：
(0.05+X+Y)*56=18.5
根据残留物有铁和同构成有：
64X+56Y=16.1
那么第一题和第二题现在都解决了。
好，现在来看第三题，我们把X和Y都求出来了啊，
设原混合物中氧化铜的物质量为Z；同单质的物质量为W
80X+64W=3.4
残留物中的同总物质量为：
Z+W=X
好 ！！ 全部都解好老 还有什么不懂得再问

Answer 2

1.
设原混合物中CuO、Cu的物质的量分别为x、y，则80x＋64y＝3.4

由Cu元素守恒知，生成CuSO4的物质的量一定为x＋y

已知n(H2)＝ 1.12L/(22.4L/mol)=0.05mol

Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑
1mol 1mol
0.05mol 0.05mol

剩余与CuSO4反应的Fe为：

18.5g－0.05mol×56g•mol－1＝15.7g

15.7g Fe反应后固体质量增加，16.1g－15.7g＝0.4g

Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu 固体增加
56 64 8
0.05mol 3.2g 0.4g

即被转换的Cu的质量为3.2g，

2.

CuSO4浓度为0.05mol/0.5L= 0.1mol/L

3.

已求得n(CuSO4)＝0.05mol，即x＋y＝0.05

与上式联立得：x＝0.0125mol y＝0.0375mol

CuO的质量分数为 0.0125mol×80g/mol/3.4g×100%=29.4%