问高一化学题目

Question

已知下列反应在水溶液中能发生：2Fe2+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+.将22.4克铜粉与三氧化二铁混合粉末，加入到浓度为1mol|L的硫酸中进行反应。 （1）若固体恰好全部溶解，消耗硫酸的体积为VL，求V的取值范围。（2）若硫酸溶液过量，反应后溶液的体积为1L，测得此溶液Fe2+离子浓度为0.1mol|L,求原混合物中含铜多少克？求过程

Answer 1

（1）固体能溶解，则临界状态为：
1、Fe2O3 + 3 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3 H2O
22.4g全为Fe2O3
n(Fe2O3)=0.14mol，n(H2SO4)=0.42mol → V=0.42L
2、Cu + Fe2O3 + 3 H2SO4 → CuSO4 + 2 FeSO4 + 3 H2O
m(Cu)+m(Fe2O3)=22.4g，且n(Cu)=n(Fe2O3)
n(Cu)=n(Fe2O3)=0.1mol，n(H2SO4)=0.3mol → V=0.3L
临界状态之所以是两个，是因为Fe2O3无论多少质量都可以溶解，但Cu必须得有Fe3+才能溶解，V的取值范围为0.3 < V < 0.42

（2）Fe2+的唯一来源为2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+
反应后溶液体积为1L，Fe2+浓度为0.1mol/L
n(Fe2+)=0.1mol，n(Cu)=0.05mol → m(Cu)=3.2g

Answer 2

这实际上是一个表面化学的问题，干净的玻璃表面是亲水的，接触角很小，所以水会在上面平铺形成水膜；而有油污的玻璃表面是疏水的，接触角较大，就会形成水珠。

Answer 3

首先方程式写错啦，应该是2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+.
若22.4g全部是三氧化二铁则消耗硫酸的物质的量为0.42mol则体积为420ml
根据上面那个方程式设恰好完全反应时铜的质量为X，则求出X=6.4g
此时三氧化二铁的质量为16g，此时消耗硫酸的物质的量为0.3mol则体积为300ml
随意300小于等于V<420ml
（2）、0.1mol/l*1L=0.1mol则2Fe3+ +Cu=2Fe2+ +Cu2+
2mol 1mol 2mol 1mol
0.1mol0.05mol0.1mol
所以铜的质量为0.05mol*64g/mol=32g.