Question

7．在電纜生產過程中會產生一定量的含銅廢料．據報道，在通入空氣并加熱的條 件下，銅與稀硫酸反應轉化為硫酸銅，該反應的化學方程式為：2Cu+2H₂SO₄+O₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O．若用一定量溶質的質量分數為9.8%的稀硫酸恰好處理2000g含銅3.2%的廢料（假設其他雜質不和硫酸反應且不溶于水）
求：（1）參加反應的稀硫酸溶液的質量；
（2）反應后所得硫酸銅溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）根據銅的質量求出參加反應的稀硫酸溶液中溶質質量，進而求出參加反應的稀硫酸溶液的質量即可；
（2）根據銅的質量求出生成硫酸銅的質量，利用溶質質量分數公式求出反應后所得硫酸銅溶液中溶質的質量分數即可．

解答 解：（1）廢料中含銅的質量是2000g×3.2%=64g
設需稀硫酸溶液中溶質質量為x，參加反應氧氣的質量為y，生成硫酸銅的質量為z
2Cu+2H₂SO₄+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO₄+2H₂O
128  196  32       320
64 g  x   y         z
$\frac{128}{64g}=\frac{196}{x}=\frac{32}{y}=\frac{320}{z}$
x=98g   y=16g  z=160g
則反應的硫酸溶液的質量=$\frac{98g}{9.8%}$=1000g
（2）反應后所得硫酸銅溶液中溶質的質量分數=$\frac{160g}{64g+1000g+16g}$×100%=14.8%
答：（1）參加反應的稀硫酸溶液的質量為1000g；
（2）反應后所得硫酸銅溶液中溶質的質量分數為14.8%．

點評 本題主要考查學生運用化學方程式和溶質質量分數公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．