Question

【題目】稱取4.00g氧化銅和氧化鐵固體混合物，加入50.0mL2.00mol·L-1的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入5.60g鐵粉，充分反應后，得固體的質量為3.04g。請計算：

（1）加入鐵粉充分反應后，溶液中溶質的物質的量_________________。

（2）固體混合物中氧化銅的質量_________________。

Answer 1

【答案】0.100mol 2.40g

【解析】

過程發(fā)生的反應：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，F(xiàn)e2O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)e+CuSO4=FeSO4+Cu，F(xiàn)e+ Fe2(SO4)3=3 FeSO4，所得固體為置換出的銅和剩余的鐵的混合物，以此解答。

（1）過程發(fā)生的反應：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，F(xiàn)e2O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)e+CuSO4=FeSO4+Cu，F(xiàn)e+ Fe2(SO4)3=3 FeSO4，

加入鐵粉充分反應后，溶液中溶質是硫酸亞鐵，根據(jù)硫酸根守恒，得到硫酸亞鐵的物質的量n=0.05L×2.00mol/L=0.100mol；

故答案為：0.100mol；

（2）根據(jù)（1）的結果，充分反應后，溶液中含鐵元素n(Fe)=n(FeSO4)=0.100mol，質量m=0.1000mol56g/mol=5.60g，等于加入的鐵粉的質量，說明3.04g固體中含有氧化銅中的銅及剩余鐵的質量，這些鐵的質量恰好等于氧化鐵中鐵元素的質量，

設氧化銅xmol，氧化鐵ymol，則有：

80x+160y=4.00，64x+112y=3.04，解得x=0.03，y=0.01，

氧化銅的質量是0.03mol×80g/mol=2.40g，

故答案為：2.40g。