Question

現(xiàn)有銅與另一種金屬元素的混合物粉末，可能是鎂、鐵、鋅中的一種，現(xiàn)欲測定其組成．
取該混合物粉末8.0g放入燒杯中，將140.0g14.0%的稀硫酸分四次加入該燒杯中，充分反應(yīng)后，測得剩余固體質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄如下：

次數(shù)	1	2	3	4
加入稀硫酸的質(zhì)量/g	35.0	35.0	35.0	35.0
剩余固體的質(zhì)量/g	6.8	5.6	4.4	4.2

求：
（1）該混合物粉末銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？
（2）該混合物粉末中另一種金屬為何種金屬？
（3）第三次加入硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）分析表格發(fā)現(xiàn)，前三次每加入35g硫酸，剩余固體的質(zhì)量就減少1.2g，但是第四次加入35g硫酸，剩余固體的質(zhì)量減少0.2g，說明另一種金屬已經(jīng)全部參加反應(yīng)，剩余固體就是銅．
（2）寫出化學(xué)方程式并代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可．
（3）寫出化學(xué)方程式并代入數(shù)據(jù)計(jì)算即可

解答：解：
（1）分析表格發(fā)現(xiàn)，前三次每加入35g硫酸，剩余固體的質(zhì)量就減少1.2g，但是第四次加入35g硫酸，剩余固體的質(zhì)量減少0.2g，說明另一種金屬已經(jīng)全部參加反應(yīng)，剩余固體就是銅，所以銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

4.2g

8.0g

×100%=52.5%．
（2）設(shè)該金屬的相對分子質(zhì)量為X，該金屬為M． 
以第一次加入35g硫酸為例，純硫酸的質(zhì)量是35g×14%=4.9g．
 M+H₂SO₄═MSO₄+H₂↑
 x     98
1.2g   4.9g

X

98

═

1.2g

4.9g

∴x=24，
根據(jù)相對原子質(zhì)量表，則該金屬為Mg．
（3）設(shè)MgSO₄的質(zhì)量為Y，H₂的質(zhì)量為Z．
第三次加入硫酸以后，總共加入硫酸的質(zhì)量是35g×3=105g，則純硫酸的質(zhì)量是105g×14%═14.7g．
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
     98     120    2
     14.7g   Y     Z

98

14.7g

=

120

Y

=

2

Z

∴Y=18g∴Z=0.3g
∴溶液的質(zhì)量是105g+8g-4.4g-0.3g=108.3g．
∴溶質(zhì)MgS0₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

18g

108.3g

×100%=16.6%．
答：該混合物粉末銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)52.5%；該混合物粉末中另一種金屬為鎂；第三次加入硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是16.6%．

點(diǎn)評：學(xué)會(huì)判斷反應(yīng)完成的時(shí)間，注意（3）中溶液質(zhì)量的計(jì)算方法．