Question

某課外小組對氧化銅和銅的混合物成分進行探究．他們稱取10g此樣品，向其中加入適量的稀硫酸，使之恰好完全反應后，過濾，得到溶質的質量分數(shù)為10%的溶液及2g濾渣（反應的化學方程式：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O）．
請你計算：
（1）10g此樣品中銅的質量是

 

g．
（2）樣品中銅元素與氧元素的質量比．
（3）所加入的稀硫酸中溶質的質量分數(shù)？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬活動性可知，銅不能與稀硫酸反應，因此恰好完全反應后的濾渣為銅；
（2）銅元素質量為單質銅的質量與氧化銅中銅元素質量之和與氧化銅中氧元素的質量比；
（3）根據(jù)反應消耗氧化銅的質量，利用化學方程式計算出所用稀硫酸中硫酸的質量及生成硫酸銅的質量，稀硫酸的質量=反應后硫酸銅溶液質量-氧化銅的質量，硫酸質量與稀硫酸質量比可計算所加入的稀硫酸中溶質的質量分數(shù)．

解答：解：（1）銅不與硫酸反應，而氧化銅可溶解于硫酸溶液，因此所得濾渣即銅的質量；
故答案為：2；
（2）混合物中氧化銅的質量=10g-2g=8g
Cu元素質量=2g+8g×

64

80

×100%=8.4g
O元素質量=8g×

16

80

×100%=1.6g
Cu、O元素質量比=8.4：1.6=21：4
答：樣品中銅元素與氧元素的質量比為21：4；
（3）設參加反應的H₂SO₄的質量為x；生成CuSO₄的質量為y
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80   98    160
8g    x     y

80

8g

=

98

x

  x=9.8g

80

8g

=

160

y

  y=16g
反應后所得硫酸銅溶液的質量=16g÷10%=160g，則消耗稀硫酸的質量=160g-8g=152g
所加入的稀硫酸的溶質質量分數(shù)=

9.8g

152g

×100%=6.4%
答：所加入的稀硫酸中溶質的質量分數(shù)為6.4%．

點評：樣品中銅元素以游離態(tài)的單質銅和化合態(tài)的氧化銅兩種形式存在，計算時不能誤解成單質銅或氧化銅中銅元素．