Question

将四克氧化铜粉末加入到100g溶质的质量分数为14.7%的硫酸溶液中，微热至氧化铜全部溶解，

在向其中加入一定量铁粉，最终得到不含硫酸只含FeSO4的溶液，试求
1所加铁粉的质量是多少
2最后得到溶液中溶质的质量分数是多少

Answer 1

从第一步反应过程得知，CuO完全溶解，H2SO4还有剩余(100*14.7%/98-4/80=0.1mol)，第二步加入铁粉使溶液只剩下FeSO4，故可以得到n(Fe)=n(FeSO4)=n(H2SO4)=100x14.7%/98=0.15mol。m(FeSO4)=152*0.15=22.8g 加入铁粉质量n(Fe)=56*0.15=8.4g，第一步反应中：溶液总的质量增量为Fe与CuO总质量，溶液质量总的减少量：由元素守恒可以得知Cu已经出了溶液，还有H2逸出，故溶液实际的增量为CuO的O的质量（16*0.05=0.8)+铁的质量(8.4g)—逸出的氢气的质量(2*0.1=0.2g)，故增量为：0.8+8.4-0.2=9g，所以溶质的质量分数为：a%=22.8/(100+9)=20.9%