Question

【題目】將銅與Fe2O3的混合物共28.8g加入300mL 2.00mol·L-1的稀硫酸中，充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量為6.40g。請計(jì)算：

(1)混合物中銅的物質(zhì)的量為______mol。

(2)反應(yīng)后的溶液中最多消耗鋅片的質(zhì)量為______g。

Answer 1

【答案】0.200 39.0

【解析】

Fe2O3先和硫酸反應(yīng)，生成Fe3+，Fe3+再和Cu發(fā)生反應(yīng)，Cu不與硫酸反應(yīng)，則剩余的固體只能是Cu，剩余的固體不含有Fe2O3，因?yàn)?/span>300mL 2.00mol·L-1的稀硫酸可以與0.2mol Fe2O3完全反應(yīng)，其質(zhì)量為32g，超過了28.8g。

(1)反應(yīng)后剩余的6.40g固體為Cu，反應(yīng)消耗Cu和Fe2O3的總質(zhì)量為：28.8g- 6.4g=22.4g，則：n消耗(Cu)×64g/mol+ n(Fe2O3)×160g/mol=22.4g，根據(jù)電子守恒可知：n消耗(Cu)×2=n(Fe2O3)×2，兩式聯(lián)立，可計(jì)算出n消耗(Cu)，然后結(jié)合n=可計(jì)算出混合物中銅的總物質(zhì)的量；

(2)無論硫酸是否有剩余，加入足量鋅后，反應(yīng)溶質(zhì)為硫酸鋅，根據(jù)硫酸的物質(zhì)的量可知鋅的物質(zhì)的量，然后根據(jù)m=n·M計(jì)算出鋅的質(zhì)量。

(1)反應(yīng)后剩余的6.40g固體為Cu，反應(yīng)消耗Cu和Fe2O3的總質(zhì)量為：28.8g-6.4g=22.4g，則：n消耗(Cu)×64g/mol+n(Fe2O3)×160g/mol=22.4g，根據(jù)電子守恒可知：n消耗(Cu)×2= n(Fe2O3)×2，解得：n消耗(Cu)=n(Fe2O3)=0.1mol， 則原混合物中銅的質(zhì)量n(Cu)= +0.1mol=0.200mol；

(2)反應(yīng)后無論硫酸是否剩余，溶液中含有的溶質(zhì)為硫酸鋅，則反應(yīng)后硫酸鋅的物質(zhì)的量與硫酸的物質(zhì)的量相等，根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n(Zn)=n(ZnSO4)=n(H2SO4)=2.00mol/L×0.3L=0.6mol，則最多消耗Zn的質(zhì)量m(Zn)=n·M=0.6mol×65g/mol=39.0g。