Question

14．現(xiàn)有銅與金屬鎂、鐵、鋅中的一種組成的混合物，現(xiàn)欲測(cè)定其組成．
【查閱資料】鎂、鐵、鋅皆能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，且生成+2價(jià)的可溶性金屬化合物和氫氣．
【實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)】取該混合物粉末8.0g放入燒杯中，將140.0g 溶質(zhì)的質(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，求：
（1）該混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是52.5%
（2）計(jì)算確定混合物中另一種金屬成分 （寫出計(jì)算過(guò)程）
（3）第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 由表中信息可知，第1、2、3次反應(yīng)后，反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量都是1.2g，第四次反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量是0.2g，說(shuō)明第四次反應(yīng)后剩余固體都是銅，再根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解（1）混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{4.2g}{8.0g}$×100%=52.5%，
故填：52.5%．
（2）設(shè)該金屬化學(xué)式為R，原子量為M，
R+H₂SO₄ =RSO₄+H₂↑，
M     98
1.2g 35gx14%
$\frac{M}{98}=\frac{1.2g}{35g×14%}$
M=24
因?yàn)殒V的相對(duì)原子質(zhì)量是24，鋅的相對(duì)原子質(zhì)量是65，因此混合物中另一種金屬是鎂．
（3）設(shè)第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，生成硫酸鎂的質(zhì)量為x，生成氫氣的質(zhì)量為y，
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，
98       120  2
105g×14% x   y
$\frac{98}{105g×14%}=\frac{120}{x}=\frac{2}{y}$
x=18g，y=0.3g，
第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{18g}{105g+3.6g-0.3g}×100%$×100%=16.6%，
答：第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是16.6%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力，同時(shí)考查了分析數(shù)據(jù)的能力，計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性．