(2008?攀枝花)現(xiàn)有銅與另一種金屬的混合物粉末,另一種金屬可能是鎂、鐵、鋅中的一種,現(xiàn)欲測(cè)定其組成.
【查閱資料】(1)鎂、鐵、鋅皆能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),且生成+2價(jià)的可溶性金屬硫酸鹽和氫氣.
(2)相對(duì)原子質(zhì)量:Mg-24、Fe-56、Zn-65
【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 14.0%的稀硫酸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)記錄如下:
次數(shù)1234
加入稀硫酸的質(zhì)量/g35.O35.035.O35.O
剩余固體的質(zhì)量/g6.85.64.44.2
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)該混合物粉末中另一金屬為何種金屬?
(3)第三次加入硫酸充分反應(yīng)后,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
【答案】分析:(1)混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=,需要求出銅的質(zhì)量;銅不能與酸發(fā)生置換反應(yīng),因此,當(dāng)金屬混合物粉末與足量稀硫酸完全反應(yīng)后,剩余固體質(zhì)量即為銅的質(zhì)量;
(2)由于35克硫酸參加反應(yīng)金屬每減少1.2克,由此可以求出第四次參加反應(yīng)硫酸的質(zhì)量,根據(jù)參加反應(yīng)金屬的質(zhì)量與參加反應(yīng)硫酸的質(zhì)量計(jì)算金屬的相對(duì)原子質(zhì)量;根據(jù)相對(duì)原子質(zhì)量判斷金屬元素;
(3)第三次加入硫酸充分反應(yīng)后,由于金屬有剩余因而所加稀硫酸完全反應(yīng),所得溶液為金屬的硫酸鹽溶液;根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式則消耗金屬的質(zhì)量計(jì)算出反應(yīng)生成硫酸鹽的質(zhì)量,所得質(zhì)量與溶液的質(zhì)量比即得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù);反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量由質(zhì)量守恒定律進(jìn)行求得.
解答:解:(1)混合物中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
(2)設(shè)該金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量為X,第4次反應(yīng)的稀硫酸質(zhì)量為
反應(yīng)的總稀硫酸質(zhì)量是35g×3+=
M+H2SO4═MSO4+H2
X          98
8g-4.2g    ×14%
X:98=3.8g:×14%    
X=24
所以該金屬是鎂.
(3)設(shè)所得溶液中MgSO4的質(zhì)量為y,生成H2的質(zhì)量為z
Mg+H2SO4 ═MgSO4+H2
   98         120  2
105g×14%     y        z
     98:120═105g×14%:y   y=18g
     98:2═105g×14%:z   z=0.3g
MgSO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18g/(105g+3.6g-0.3g)×100%≈16.6%
答:該混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是52.5%;該混合物粉末中另一金屬為金屬鎂;第三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16.6%.
點(diǎn)評(píng):根據(jù)質(zhì)量守恒定律,第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量=參加反應(yīng)金屬的質(zhì)量+三次所加稀硫酸的質(zhì)量-反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量;利用根據(jù)守恒定律化復(fù)雜的溶液計(jì)算為簡(jiǎn)便明了.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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物質(zhì)質(zhì)量  田  乙  丙  丁
  反應(yīng)前25g    x 5g 5g
  反應(yīng)后  8g  23g  5g  8g

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+6
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