Question

现将一定质量的由CuO和Fe2O3组成的混合物加到质量为该混合物5倍的稀硫酸中，可恰好完全反应，求W（H2SO4）

现将一定质量的由CuO和Fe2O3组成的混合物加到质量为该混合物5倍的稀硫酸中，可恰好完全反应，求稀硫酸中H2SO4的质量分数。

Answer 1

设：CuO和Fe2O3的总质量为20g，则：稀硫酸溶液的质量为100g 。
CuO和Fe2O3都能与H2SO4反应。
两个反应的实质是：金属氧化物中的氧元素和硫酸中的氢元素按比例被消耗生成水。
Fe2O3中氧元素占的分数为：48/160=24/80
CuO中氧元素占的分数为：16/80
金属氧化物中的氧元素占的分数为：16/80+24/80=40/80
金属氧化物中的氧元素的质量为：(40 /80)×20g=10g
H2O中氧与氢的元素质量比为8 ：1 ＝10g ：y 则：y=1.25g（氢元素的质量）
H2SO4中氢元素与硫酸的质量比为：2 ：98 ＝ 1.25g ：m ； m=61.25g（硫酸中溶质的质量）
稀硫酸中H2SO4的质量分数为：(61.25g/100g)=61.25%

Answer 2

CuO,cu的质量分数为64/80而Fe2O3中Fe的质量分数为56/80（即每80g混合物中含有1mol的出Cu2+和Fe2+），固我们可以将CuO和Fe2O3组成的混合物看成由单一的CuO构成，假设cuo的质量为80g则消耗的H2SO4为98g则W（H2SO4） =98/400=24.5%

Answer 3

CuO和Fe2O3组成的混合物mg
CuO为m1g Fe2O3为m2g m1+m2=m
CuO + H2SO4=====CuSO4 + H2O
80 98
m1 x=98m1/80
Fe2O3 + 3H2SO4==== Fe2(SO4)3 + 3H2O
160 294
m2 y=294m2/160=147m2/80
总共H2SO4质量为 98m1/80 +147m2/80
质量分数:(98m1/80 +147m2/80)/<(m1+m2)*5>

Answer 4

设CuO和Fe2O3的物质的量分别为x、y，那么稀硫酸的质量分数为
98（x+3y）/5（80x+160y）=98（x+3y）/400（x+2y）=0.245（x+3y）/（x+2y）
分析以上分式可以看出，只有CuO和Fe2O3的物质的量相同时，H2SO4的质量分数才有定值。