Question

【题目】为测定经历湿法炼铜后所得固体混合物中铜元素的含量并提纯铜，进行实验如下：

（1）上述实验过程中发生反应的化学方程式为 _____；

（2）根据已知条件列出求解A烧杯中参加反应的金属质量 （X）的比例式为_____；

（3）所得固体混合物中铜、铁元素质量的最简比为_____；

（4）用16%的硫酸铜溶液配制上述实验中所用的硫酸铜溶液，需加水的体积为_____mL；

（5）将D中滤液蒸发7.2g水，最终所得不饱和溶液中溶质的质量分数为_____；

（6）冶炼60t上述所得固体混合物中的铁，需要含杂质20%的赤铁矿的质量为_____。

Answer 1

【答案】Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu 8:7 60 10% 428.57t

【解析】

（1）上述实验过程中过量的铁粉与硫酸铜溶液发生反应的化学方程式为:Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu；

（2）根据已知条件列出求解A烧杯中参加反应的金属质量 （X）的比例式为：用差量法计算，

（3）解：第二次加入硫酸铜溶液恰好完全反应后，所得固体质量为12.8g，

设：混合固体中铜的质量y。

y=6.4g，铁的质量为12g-6.4g-5.6g；

固体混合物中铜、铁元素质量的最简比为6.4g:5.6g=8:7；

（4）用16%的硫酸铜溶液配制上述实验中所用的硫酸铜溶液，第一次加入硫酸铜溶液80g，固体质量增加0.4g，第二次加入一定量的硫酸铜溶液后，固体质量也增加0.4g，可知，第二次加入硫酸溶溶液的质量为80g，溶质质量不变，

解：设需要16%的硫酸铜溶液m。

16%m=（80g+80g）×10%；则m=100g，需要计入水的质量为160g-100g=60g；

需加水的体积为=;

（5）解：D中滤液中溶质为硫酸亚铁，已知铁的质量=5.6g，根据元素守恒可知硫酸亚铁的质量为 ；溶液质量=两次加入的硫酸铜溶液质量+被溶解铁的质量-析出铜的质量=80g+80g+5.6g-6.4g=159.2g；

将D中滤液蒸发7.2g水，最终所得不饱和溶液中溶质的质量分数为=

（6）解：设需要含杂质20%的赤铁矿的质量为z。

z≈428.57t

需要含杂质20%的赤铁矿的质量为428.57t。