Question

現(xiàn)有氧化銅和銅的混合物，對其成分進(jìn)行分析．取10g此樣品，向其中分六次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，使其充分反應(yīng)．每次所用稀硫酸的質(zhì)量及其剩余固體的質(zhì)量記錄如表：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次	第六次
加入稀硫酸的質(zhì)量/g	20	20	20	20	20	20
充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量/g	8	6	4	3	3	m

試回答下列問題：
（1）上述表格中m 值為______，10g 樣品中CuO的質(zhì)量為______g．
（2）計(jì)算所加稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（精確到0.1%）

Answer 1

解：（1）隨著稀硫酸量的增加，混合物中氧化銅不斷減少，剩余固體物質(zhì)質(zhì)量不斷減小，當(dāng)氧化銅完全反應(yīng)后，剩余固體為銅不能繼續(xù)與硫酸反應(yīng)其質(zhì)量不再改變；由第四次、第五次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，此時(shí)所剩余固體全部為銅不再與所加入稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，因此固體質(zhì)量不變；所以，第六次加入稀硫酸，固體質(zhì)量仍為3g；
樣品中氧化銅的質(zhì)量=10g-3g=7g；
故答案為：3；7；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，前三次實(shí)驗(yàn)中每加入20g稀硫酸，剩余固體質(zhì)量減少2g，說明這三次實(shí)驗(yàn)時(shí)所加稀硫酸完全反應(yīng)，每次消耗氧化銅的質(zhì)量為2g；
設(shè)第一次實(shí)驗(yàn)所加稀硫酸中硫酸的質(zhì)量為x
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80 98
2g x
解之得 x=2.45g
所加稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%≈12.3%
答：所加稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.3%．
分析：根據(jù)金屬的活動(dòng)性可知，氧化銅和銅的混合物中銅不能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，而氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液和水，因此隨稀硫酸的加入固體質(zhì)量減少的量為氧化銅的質(zhì)量；
待固體物質(zhì)反應(yīng)完全后，所剩余固體的質(zhì)量即為混合物中不參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，第五次加入稀硫酸后剩余固體的質(zhì)量不再變化，說明第五次所加入的稀硫酸并沒和固體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，即固體中氧化銅已完全反應(yīng)，所剩余固體全部為銅，第六次所加的稀硫酸也不能與固體發(fā)生反應(yīng)，所以，剩余固體物質(zhì)不變；
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量計(jì)算所加稀硫酸完全反應(yīng)時(shí)硫酸的質(zhì)量，利用此時(shí)稀硫酸中硫酸質(zhì)量與溶液質(zhì)量比求得所加稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評：根據(jù)固體混合物與所加稀硫酸反應(yīng)情況，分析剩余固體質(zhì)量變化的原因，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中固體質(zhì)量的改變判斷反應(yīng)進(jìn)行情況；結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式，由參加反應(yīng)氧化銅的質(zhì)量計(jì)算參加反應(yīng)硫酸的質(zhì)量，使用稀硫酸完全反應(yīng)時(shí)所加稀硫酸質(zhì)量，求得所加稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．