Question

现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品．为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生取20.0g此样品置于烧瓶中，分

现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品．为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生取20.0g此样品置于烧瓶中，分四次加入密度为1.22g/cm3的硫酸并做相关记录．关数据记录如下表： 加硫酸的序号 加入硫酸的体积/mL 剩余固体的质量/g 1 20.0 16.0 2 20.0 12.0 3 20.0 8.0 4 20.0 8.0试计算：（1）10.0g此样品中铜的质量．（2）样品中氧化亚铁的质量分数．（3）所用硫酸溶液溶质的质量分数．

Answer 1

（1）氧化亚铁和硫酸生成硫酸亚铁和水；铜不会和硫酸反应，所以全部参加反应后剩余固体就是铜．根据表格可知，铜的质量是8克，则样品中铜的质量分数=

8克

20克

×100%═40%．10克样品中铜的质量=10×40%═4克．
（2）由（1）可知，样品中铜的质量分数=40%，则样品中氧化亚铁的质量分数=1-40%=60%．
（3）比较表格中数据可以发现，每加入20mL硫酸，剩余固体的质量就减小4克，所以第三组实验恰好完全反应．根据（1）计算可知，20.0g此样品中氧化亚铁的质量=20克-8克=12克，设12克氧化亚铁参加反应所需硫酸的质量为X．
FeO+H₂SO₄═FeSO₄+H₂O
72     98
12克   X

72

98

=

12克

X

得：X=16.33克
∵硫酸溶液的质量=60mL×1.22g/cm³=73.2克．
∴硫酸溶液中溶质的质量分数=

16.33克

73.2克

×100%=22.3%．
答：10.0g此样品中铜的质量为4克；样品中氧化亚铁的质量分数为60%；所用硫酸溶液溶质的质量分数为22.3%．