Question

18．已知燒杯中裝有200g硫酸和硫酸銅混合溶液，其中含硫酸銅4.8g．向燒杯中逐漸加入氧化銅，燒杯中溶液的質(zhì)量與加入氧化銅的質(zhì)量關系如圖所示．當恰好完全反應時，所得的溶液為不飽和溶液．
（提示：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O）請計算：
（1）m=208g．
（2）原混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)．
（3）若取恰好完全反應時所得溶液10g配制成20%的硫酸銅溶液，需要30%的硫酸銅溶液多少克？

Answer 1

分析 （1）由圖示可知氧化銅為8g，根據(jù)方程式可知氧化銅質(zhì)量全部進入溶液；
（2）根據(jù)氧化銅的質(zhì)量和方程式計算硫酸的質(zhì)量，進一步計算原混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)溶液稀釋或濃縮前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變分析．

解答 解：（1）根據(jù)方程式CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O可知氧化銅質(zhì)量全部進入溶液，所以m=200g+8g=208g；
（2）設混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量為x，生成硫酸銅的質(zhì)量為y
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80   98    160
8g    x    y
$\frac{80}{8g}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{160}{y}$
x=9.8g  y=16g
原混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)$\frac{9.8g}{200g}$×100%=4.9%；
（3）恰好完全反應時所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為$\frac{4.8g+16g}{208g}$×100%=10%
設需要30%的硫酸銅溶液z
10g×10%+z×30%=（10g+z）×20%
z=10g．
答：（1）208g；
（2）原混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分數(shù)4.9%；
（3）需要30%的硫酸銅溶液10g．

點評 本題是借助于數(shù)學模型，利用圖表的方式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．