Question

将8克氧化铜粉末加入到100g的稀盐酸中充分反应，向反应后的溶液中再加入10g铁粉，有气体生成，充分反应后过滤，得到10g固体，在滤液中加入过量铁粉，无明显现象．
（1）10g固体中所含有的成分是什么？质量分别是多少？
（2）可以得到的气体质量是多少？（准确到0.001g）
（3）所用的稀盐酸的质量分数是多少？（准确到0.01%）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算

分析：根据氧化铜能与酸反应生成氯化铜和水，氯化铜和铁反应生成氯化亚铁和铜书写方程式，依据最终剩余的固体是铜以及铜的质量与氧化铜中铜元素的质量相等分析解答即可；由题意可知，共有3个主要反应：CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu；①铁参加反应两部分．由于100g的盐酸最终全部转化成氯化亚铁，由于加入10g铁最后质量不变，所以增重的质量和与盐酸反应消耗的铁的质量相等解答．

解答：解：
（1）氧化铜能与酸反应生成氯化铜和水，氯化铜和铁反应生成氯化亚铁和铜，两者都是含铜化合物发生的反应，方程式为CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O、Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑，Fe+CuCl₂═FeCl₂+Cu；向反应后的溶液中再加入10g铁粉，有气体生成，说明氧化铜全部参加反应，酸有剩余，由题意可知，由于铁参加的反应有两部分，一部分与盐酸反应，另一部分与氯化铜反应，因为加入10g铁最后质量不变，所以，参加反应的铁的总质量与增重的铜的质量相等，
设与氯化铜反应的铁的质量为a
   Cu～CuO～Fe
   64   80  56      
    b   8g   a        

64

b

=

80

8g

b=6.4g

80

8g

=

56

a

a=5.6g
10g固体中所含有的成分是铜和铁，铁的质量为10g-6.4g=3.6g，与盐酸反应的铁的质量为10g-5.6g-3.6g=0.8g
设可以得到的气体质量为x
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
56            2
0.8g             x

56

0.8g

=

2

x

x≈0.029g
再滤液中加入过量铁粉，无明显现象，说明酸完全反应，参加反应的Fe的总质量为5.6g+3.6g=9.2g，设所用的稀盐酸的溶质质量为y
Fe～2HCl
56   73
9.2g  y

56

9.2g

=

73

y

y≈12.71g
所用的稀盐酸的质量分数是

12.71g

100g

×100%=12.71%
答案：
（1）10g固体中所含有的成分是6.4g铜和3.6g铁；
（2）可以得到的气体质量是0.029g
（3）所用的稀盐酸的质量分数是12.71%

点评：本题考查了复杂的化学方程式的计算，解题的关键是首先审清题意，发生反应有哪些，物质的质量关系有哪些．