Question

某一銅與鐵的混合物，分成質(zhì)量相等的兩份，一份加足量稀硫酸，反應(yīng)完畢后，有6.5g不溶物，另一份加足量硫酸銅溶液，最后得沉淀物12.9g．求原混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？
●想一想
設(shè)計(jì)一個(gè)方案來判斷鋅、銀、銅三種金屬的活動(dòng)性順序．

Answer 1

分析：因?yàn)镃u的金屬活動(dòng)性在（H）之后，不能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，也不能與硫酸銅反應(yīng)，混合物中只有鐵可與稀硫酸和硫酸銅反應(yīng)；根據(jù)“一份加足量稀硫酸，反應(yīng)完畢后，有6.5g不溶物”可知，一份混合物中銅的質(zhì)量為6.5g；“另一份加足量硫酸銅溶液，最后得沉淀物12.9g”，其中的沉淀物為Cu（包含置換出的銅和混合物中的銅），據(jù)此計(jì)算出鐵與硫酸銅反應(yīng)置換出銅的質(zhì)量，然后利用此化學(xué)方程式和生成的銅的質(zhì)量，就可計(jì)算出一份混合物中鐵的質(zhì)量；然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．
想一想：在金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明金屬的活動(dòng)性順序，可以使用活動(dòng)性居中的金屬為單質(zhì)、強(qiáng)和弱的金屬為鹽溶液的方法，或是活動(dòng)性居中的金屬為鹽溶液，強(qiáng)和弱的金屬為單質(zhì)的方法，也可以使用加酸觀察是否產(chǎn)生氣體的方法；

解答：解：根據(jù)題意得，鐵與硫酸銅反應(yīng)置換出銅的質(zhì)量為：12.9g-6.5g=6.4g，
設(shè)與硫酸銅完全反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56             64
x             6.4g

56

64

=

x

6.4g

解之得：x=5.6g
則原混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

6.5g×2

(6.5g+5.6g)×2

×100%≈53.7%．
答：原混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為53.7%．
★想一想：
在金屬活動(dòng)性順序中，鋅＞銅＞銀，使用活動(dòng)性強(qiáng)的金屬鋅和活動(dòng)性弱的金屬銀及一種銅的鹽溶液進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)方案是：把鋅和銀放入硫酸銅溶液中，鋅表面有紅色物質(zhì)析出，銀與硫酸銅不反應(yīng)，據(jù)此可證明鋅的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，銅的活動(dòng)性比銀強(qiáng)；
故答案為：把鋅和銀放入硫酸銅溶液中，鋅表面有紅色物質(zhì)析出，說明鋅的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，而銀片放入硫酸銅溶液中無現(xiàn)象．說明銀的金屬活動(dòng)性比銅弱，由此可以判斷，這三種金屬的活動(dòng)性從強(qiáng)到弱依次為：鋅＞銅＞銀．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的能力．解答時(shí)要先弄清Cu不能與稀硫酸和硫酸銅反應(yīng)，只有鐵可與稀硫酸和硫酸銅反應(yīng)．