Question

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,再向蓝色溶液中加入wg铁粉，

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,再向蓝色溶液中加入wg铁粉，充分反应后，过滤、烘干，得到干燥的固体物质仍是wg。
求：（1）原氧化铜的质量是多少？
（2）最后得到的溶液中溶质的质量分数是多少？
（3）当w为何值时才能满足加入的铁粉和得到的固体质量相等

Answer 1

设CuO为xmol，反应掉的Fe为ymol，根据质量守恒就有56y-64x=0；然后根据得失电子守恒就有2y=2x+2n(H2)最后后根据溶液电荷守恒就有2y=2n(SO42-);而n(SO42-)=14/98=0.143mol;所以W(FeSO4)=152*0.143/【100-2n(H2)+m(O)】=21.2%【溶液增加的质量是CuO里的O减去放出H2的质量】；m(CuO)=10g；显然56y>64X；那么w>8

Answer 2

Fe + H2SO4 -----> FeSO4 + H2 质量减轻56
Fe + CuSO4 -----> FeSO4 + Cu 质量增加8
m(H2SO4)=100*14%=14g
m(CuO)=80*[(7*14)/(98*8)]=10g
FeSO4%=152*(14/98)/(100+10)=19.7%
W>56*(14/98)=8g