Question

9．小科完成“氫氣還原氧化銅”的實驗后，沒等裝置冷卻就停止通入氫氣，導致部分已生成的銅再次被氧化為了探究產(chǎn)生的氧化銅的含量，他取試管內(nèi)的混合物10g，向其中分五次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，使之充分反應．每次所用稀硫酸的質(zhì)量及剩余固體的質(zhì)量記錄于如表：

試驗次數(shù)	1	2	3	4	5
加入稀硫酸的質(zhì)量/g	20	20	20	20	20
充分反應后剩余固體的質(zhì)量/g	8	6	4	3	m
所得溶液的硫酸銅質(zhì)量分數(shù)/%	P1	P2	P3	P4	P5

試回答下列問題：
（1）上述表格中的m的值為3，10g樣品中CuO的質(zhì)量為7g；
（2）求所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；
（3）表格中所得溶液的硫酸銅質(zhì)量分數(shù)P₁、P₂、P₃、P₄的大小關(guān)系為P₁=P₂=P₃＞P₄．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析出加入的稀硫酸與參加反應的氧化銅的質(zhì)量比關(guān)系，進而可確定m的值；固體前后減少的質(zhì)量為氧化銅的質(zhì)量；
（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知20克稀硫酸與2克氧化銅恰好完全反應，利用氧化銅與硫酸反應的化學方程式，根據(jù)2克氧化銅的質(zhì)量求出20克稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，進一步求出稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式判斷．

解答 解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知，第一次加入20克稀硫酸，有（10-8）gCuO被消耗掉，因此每20克稀硫酸與2克氧化銅恰好完全反應，第四次加入20克稀硫酸后只減小了1克氧化銅，說明氧化銅已反應完，第五次再加入稀硫酸，剩余固體的質(zhì)量也不會減少．所以m的值為3．
氧化銅的質(zhì)量=10g-3g=7g；
（2）設20克稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
      CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
      80   98       
      2g    x
$\frac{80}{2g}$=$\frac{98}{x}$
x=2.45g
H₂SO₄溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=$\frac{2.45g}{20g}$×100%=12.25%；
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知，第一次加入20克稀硫酸，有（10-8）gCuO被消耗掉，因此每20克稀硫酸與2克氧化銅恰好完全反應，第四次加入20克稀硫酸后只減小了1克氧化銅，說明前三次每20克稀硫酸與2克氧化銅恰好完全反應，溶質(zhì)增加和溶液增加成正比，所得溶液的硫酸銅質(zhì)量分數(shù)相等，4、5次溶質(zhì)增加小于溶液增加比例；所以所得溶液的硫酸銅質(zhì)量分數(shù)P₁=P₂=P₃＞P₄
故答案為：（1）3； 7．（2）12.25%；
（3）P₁=P₂=P₃＞P₄

點評 解答本題可用數(shù)據(jù)分析法，即解題時正確分析數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)的變化特征及彼此之間的關(guān)系，將綜合復雜的問題分解為簡單的計算，從而順利解題．