初中化学竞赛题

Question

将一些氧化铜粉末加入到100g14%的硫酸铜溶液中，微热至氧化铜全部溶解，再向该溶液中加入铁粉16.8g，充分反应过滤，仍得到干燥后的固体物质16.8g，求：（1）原加入的氧化铜质量是多少克？（2）最后得到的溶液的质量分数是多少？麻烦讲详细点，以初中化学的角度，谢谢啦

Answer 1

1.氧化铜能溶解，必有酸，视为硫酸，则有反应一：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；
2.铁置换铜，完全反应后析出物质质量相同，因为铜比铁的分子量大，所以必有部分铁与酸反应，则有反应二：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu↓和反应三：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
3.通过反应二析出的16.8g的铜，可以得出反应的铁为14.7g，CuSO4为42g，FeSO4为39.9g；那么剩下和酸反应的铁是2.1g，带入反应三得FeSO4为5.7g；
4.反应二中的硫酸铜来自最初的溶液和溶解的氧化铜，用42g减去最初的14g得反应一中的硫酸铜，带入方程式从而得出CuO质量；
5.关于最后的溶液质量分数，溶质质量分数= 溶质质量÷ 溶液质量 × 100% ，因反应完全，所以最后的溶质都是FeSO4，你把反应二和反应三中的FeSO4求出来，溶液质量按照守恒加加减减就算出来了，别忘了生成跑掉的氢气。
囧，我都大四了，七年前的东西我也不晓得做出来是不是百分百正确，尤其后面的数字都不想算了，你再仔细检查一下喔~~~~

Answer 2

分别把三个化学式的铁与氧的质量比求出来，是7：2，7：3，21：8，题目告诉你的是混合物的质量比是21：8，所以可以得到三种物质的物质的量的比为1：2：1，质量比是72：160：232=9：20：9，但因为最后一种本身的质量比就是21：8，所以它的质量无所谓，答案选C

Answer 3

1.CuO+H2SO4=H2O+CuSO4
已知： H2SO4=100g×14%=14g 完全溶解表示硫酸刚好完全反应或者过量。 后来再跟Fe反应，而铁的剩余跟原来的一样。又说明硫酸跟铁没有反应，硫酸跟CuO刚好用完了。
CuO+H2SO4=H2O+CuSO4
80 98 18 160
x 14g y 按比例可解得x

Answer 4

1因为56：64=7：8，又W=8，即7g铁粉可置换8g铜，所以与硫酸反应的铁为1g，其余都与硫酸铜反应了

2此时硫酸铜已被完全反应，所以再加铁粉，铁粉不反应，还析出来，你加多少，它就出来多少，前后质量恒相等

Answer 5

由题目中的信息——氧化铜溶解，可知溶液中有酸，可以看作是硫酸；
加入铁粉，会置换出铜，若溶液中只有硫酸铜，则所得固体质量会增加，由此判断，溶液中一定有酸。
这样，铁粉就发生了两个反应，一部分与硫酸铜反应；另一部分与硫酸反应。
下面就不用说了吧？