将10gCuO粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中,微热至氧化铜全部溶解再向蓝色溶液中加入mg铁粉,充分反应后过滤,将滤渣烘干得到干燥固体物质mg.求（1）所加稀硫酸的溶质的质量分数（2）

Question

将10gCuO粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中,微热至氧化铜全部溶解再向蓝色溶液中加入mg铁粉,充分反应后过滤,将滤渣烘干得到干燥固体物质mg.求（1）所加稀硫酸的溶质的质量分数（2）当m取何值时,才能满足加入的铁粉和得到的固体物质质量相等?
答案是（1）14%
（2）m≥8

Answer 1

由题意可知：CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
反应充分,假设铁过量,则滤渣为铁和铜的混合物,氧化铜中的铜全部转化成了单质铜,即：CuO ~ Cu
80 64
10 ?=8
由此可知 m大于等于8；
因为：Fe ~ Cu
56 64
?=7 8
参加反应的铁的质量也必须是8克,才能保证 m 相等,
故与酸反应的铁的质量为1克.
参加反应的铁全部转化为了硫酸铁.
Fe ~ FeSO4 ~ SO4-- ~H2SO4
56 98
8 ?=14
硫酸的质量分数为：14/100*100%=14%.
假设铁不过量,则：铁先与酸反应,在与硫酸铜反应,生成的固体物质只能是Cu,即：设m个有xg先于硫酸反应,剩下的（m-x）g与硫酸铜反应,生成mg铜,由前面可知生成的单质铜最多为8g,得m小于等于8g,生成的铜与溶解的氧化铜之间已经没有联系了.即：
Fe ~ Cu
56 65
m-x m
得：m=8x ,
只有倍数关系,无法得出结果.
总结：铁不过量时,没有同一答案；
铁刚好,或过量时：m大于等于8,硫酸的质量分数为14%.