Question

有一固體為銅和鐵的混合物，為測定混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)，某學習小組取樣品10g，加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖如圖1．
（1）生成氣體的總質(zhì)量為

 

g．
（2）求該樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)（寫出計算過程）

（3）另一學習小組取樣5克放于燒杯中，加入足量的硫酸銅溶液與之充分反應(yīng)．試計算完全反應(yīng)后燒杯中固體的質(zhì)量為

 

g．請在坐標圖2中畫出燒杯中的固體的質(zhì)量與反應(yīng)時間的關(guān)系圖．（假設(shè)該反應(yīng)在時間t₁時恰好完全反應(yīng)）

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應(yīng)方程式的計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：（1）圖象中曲線折點表示恰好完全反應(yīng)，此時生成氫氣的質(zhì)量為0.2g，據(jù)此分析解答；
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學方程式，由放出氫氣的質(zhì)量計算樣品中鋅的質(zhì)量，依據(jù)鐵的質(zhì)量計算銅的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)金屬鐵與一定質(zhì)量的硫酸銅溶液反應(yīng)的事實，分析反應(yīng)后溶液質(zhì)量的變化，繪制燒杯中溶液質(zhì)量（m）隨時間（t）變化的關(guān)系圖．

解答：解：
（1）銅與鹽酸不反應(yīng)，鐵與鹽酸恰好完全反應(yīng)時即曲線的折點，此時所產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.2g；
設(shè)鐵的質(zhì)量為x
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
56            2
x             0.2g

56

x

=

2

0.2g

x=5.6g
該樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)=

10g-5.6g

10g

×100%=44%
（3）鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng) 的化學方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．5克樣品中，鐵的質(zhì)量為2.8g，銅的質(zhì)量為2.2g
設(shè)生成銅的質(zhì)量為y
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
56              64
2.8g            y

56

2.8g

=

64

y

y=3.2g
完全反應(yīng)后燒杯中固體的質(zhì)量為3.2g+2.2g=5.4g

答案：
（1）0.2
（2）該樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)為44%
（3）5.4  

點評：解答此類問題的根本點在于對反應(yīng)圖象的曲線進行分析，曲線的折點表示此時恰好完全反應(yīng)．