Question

初三化学 求解 网上解释我有点不懂

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20g铁粉，充分反应后，过滤、烘干，得到干燥的固体物质仍为20g．求：（1）原先氧化铜的质量是多少克？（2）最后得到溶液的质量分数是多少？
为什么酸是不足铁是过量的？而不是铁是不足的？菁优的解释看不懂
为什么最后的混合物不能只有铜？

Answer 1

1、首先氧化铜放入硫酸溶液中全部溶解，说明溶液是硫酸铜溶液，这时候可能有硫酸也可能刚好完全反应，没有硫酸。
2、铁粉加入溶液中，无论有没有硫酸，都要先和硫酸铜发生置换反应，因为2价铜离子的氧化性强于酸中的氢离子。但是铁的摩尔质量是56，铜是64，发生置换时，固体的质量是增加的，那么题中有固体物质仍为20g，说明上述溶液中含有硫酸，这样铁在置换完硫酸铜继续和硫酸反应生成氢气。
3、无论铁过量还是酸过量最后的溶液都是硫酸铁，那么硫酸铁最大的物质的量100*14%/98=1/7,转换成铁的质量，是56*1/7=8g，小于20g，所以铁是过量的，那么酸就是不足了，不然还会继续反应的。
4、至于怎么计算我就不说了，你都会的。希望的我回答对你用！

追问

第3步没看懂

追答

3、无论铁过量还是酸过量最后的溶液都是硫酸铁，那么硫酸亚铁最大的物质的量100*14%/98=1/7,转换成铁的质量，是56*1/7=8g，小于20g，所以铁是过量的，那么酸就是不足了，不然还会继续反应的。更正，这里是硫酸亚铁，不是硫酸铁
混合物中20g都是铜，需要多少硫酸才能成为硫酸铜，你算算就知道了

Answer 2

稍等，计算中~
这个过程中，总共发生了如下三个反应：
1、CuO+H2SO4====CuSO4+H2O
2、Fe+H2SO4=====FeSO4+H2
3、Fe+CuSO4=====FeSO4+Cu
根据题意可以算出硫酸的物质的量=100*14%/98=0.1429mol
假设加入的Fe可以全部反应完，则需要的硫酸物质的量=20/56=0.357mol>0.1429mol.
所以铁没反应完全。铁都没反应完全，那么铜肯定全部被反应生成单质铜了。

追问

抱歉 mol没学过

追答

额，mol是物质的量，那你也可以这么算。假设20g铁全部反应完了。则
Fe+H2SO4=====FeSO4+H2
56 98
20 m=35g
实际只给了14g的硫酸。所以铁是肯定剩了的。
铁有多，那么Fe+CuSO4=====FeSO4+Cu这个反应是肯定进行了的，而且所有的铜都反应生成了单质铜了。

Answer 3

这个反应就是看做是铁和酸反应得出来的氢气，氢气再与氧化铜反应得到铜，列反应式将铁先化成2价的算，100g质量分数为14%的硫酸溶液实质只有14克的硫酸，要与14克硫酸反应只需要8克的铁就够了。铁化成3价的话，要的酸更多。题目给的铁有20克。所以是过量的

追问

抱歉 什么意思？氧化铜被硫酸反应光了啊

追答

反应的最后结果是得到硫酸亚铁或者是硫酸铁，然后有铜，水。那么可以先将反应看做是铁先和硫酸反应，然后再与氧化铜反应，结果是一样的。只是事实上是不可能这么进行的，但可以这么先考虑的