2.有銅粉與金屬鎂、鐵、鋅粉中的一種組成的混合物,為了確定其成分并測(cè)定其組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
取該混合物粉末10g放入燒杯中,將140.0g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.0%的稀硫酸平均分四次加入該燒杯中,充分反應(yīng)后,測(cè)得剩余固體質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄如圖.通過(guò)計(jì)算(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程),
求:
(1)該混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?
(2)實(shí)驗(yàn)所用稀硫酸由濃硫酸配制,濃硫酸試劑瓶標(biāo)簽如表所示.則至少需要這種濃硫酸多少毫升?
硫酸(500 mL)
品名:硫酸
化學(xué)式:H2SO4
 
(3)第二次加入硫酸充分反應(yīng)后,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(保留一位小數(shù))

分析 (1)因銅與酸不反應(yīng),反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量4.2g即為其質(zhì)量,故可求出混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(2)根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變解答;
(3)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,由反應(yīng)消耗硫酸的質(zhì)量計(jì)算放出氫氣的質(zhì)量,運(yùn)用質(zhì)量守恒定律,計(jì)算反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量.

解答 解:(1)由題意和數(shù)據(jù)可知混合粉末中銅的質(zhì)量為6.2克,
∴混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{6.2克}{10克}$×100%=62%
答:混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%.
(2)至少需要這種濃硫酸的質(zhì)量為:140.0克×14.0%÷80%=24.5克
至少需要這種濃硫酸的體積為:V=m/ρ=24.5g/1.73g/cm3=14.16ml
答:至少需要這種濃硫酸14.16ml.                           
(3)第2次加入的稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為:140g×14%÷2=9.8g.
第2次加入稀硫酸后參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為:10g-7.6g=2.4g.
用M表示混入金屬的元素符號(hào),設(shè)該金屬元素的相對(duì)原子質(zhì)量為x.則:
    M+H2SO4═MSO4+H2
    x    98
   2.4g  9.8g
$\frac{x}{98}$=$\frac{2.4g}{9.8g}$   
   x=24g
所以MSO4的相對(duì)分子質(zhì)量是120,
 設(shè)生成MSO4的質(zhì)量是y,生成H2的質(zhì)量為z
M+H2SO4═MSO4+H2
     98    120  2
     9.8g   y   z
   $\frac{98}{9.8g}$=$\frac{120}{y}$=$\frac{2}{z}$
    y=12g     z=0.1g
故MSO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{12g}{140g÷4×2+2.4g-0.2g}$×100%≈16.6%

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大,主要考查學(xué)生根據(jù)圖表數(shù)據(jù)、化學(xué)方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)綜合應(yīng)用解答問(wèn)題的能力,利用每次加入稀硫酸前后固體質(zhì)量差即反應(yīng)消耗金屬的質(zhì)量關(guān)系判斷加入稀硫酸的反應(yīng)情況是正確解答本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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