Question

17．現(xiàn)有銅、鎂兩種金屬組成的混合物，欲測(cè)定其組成，現(xiàn)取該混合物粉末8g放入燒杯中，將140g稀硫酸平均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)記錄如圖，通過(guò)計(jì)算，求：
（1）該混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是52.5%．
（2）計(jì)算所用硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（3）第三次加入稀硫酸充分反應(yīng)后，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
（4）若用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸來(lái)配制本實(shí)驗(yàn)中所用的稀硫酸，除了要用到①③外，還需要下列儀器中的④⑦（填儀器的名稱）．

Answer 1

分析 （1）因銅與酸不反應(yīng)，反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量4.2g即為其質(zhì)量，故可求出混合物粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）利用前三次反應(yīng)所加稀硫酸完全反應(yīng)時(shí)，硫酸與金屬的質(zhì)量關(guān)系，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出硫酸質(zhì)量，確定硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由反應(yīng)消耗硫酸的質(zhì)量計(jì)算放出氫氣的質(zhì)量，運(yùn)用質(zhì)量守恒定律，計(jì)算反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量．
（4）根據(jù)稀釋濃硫酸的步驟進(jìn)行分析．

解答 解：（1）因銅與酸不反應(yīng)，反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量4.2g即為其質(zhì)量．$\frac{4.2g}{8.0g}$×100%=52.5%
故答案為：52.5%
（2）由第一次所加稀硫酸140g÷4=35g完全反應(yīng)時(shí)，消耗鎂的質(zhì)量=8.0g-6.8g=1.2g；
設(shè)參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量為x，則
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24   98
1.2g x
$\frac{24}{1.2g}$=$\frac{98}{x}$
x=4.9g，
所用硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{4.9g}{35g}$×100%=14%
故答案為：14%；
（3）第三次加入硫酸后，一共加入了35g×3=105g硫酸
設(shè)加入105g稀硫酸充分反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為x．生成硫酸鎂的質(zhì)量為y
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24         120   2
8.0g-4.4g  y     x
$\frac{24}{8.0g-4.4g}$=$\frac{120}{y}$=$\frac{2}{x}$
x=0.3g，y=18g
所得溶液的質(zhì)量=（8.0g-4.4g）+105g-0.3g=108.3g
故溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{18g}{108.3g}$×100%=16.6%
答：所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是16.6%
（4）實(shí)驗(yàn)室需要用98%的濃硫酸稀釋為20%的稀硫酸，所要用到的儀器有：量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒；故選④⑦．

點(diǎn)評(píng) 本題難度較大，主要考查學(xué)生根據(jù)圖表數(shù)據(jù)、化學(xué)方程式與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)綜合應(yīng)用解答問(wèn)題的能力，利用每次加入稀硫酸前后固體質(zhì)量差即反應(yīng)消耗金屬的質(zhì)量關(guān)系判斷加入稀硫酸的反應(yīng)情況是正確解答本題的關(guān)鍵．