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17.現有銅與另一種金屬的混合粉末,另一種金屬可能是鎂、鐵、鋅中的一種,現欲測定其組成.取該混合物粉末8.0g放入燒杯中,將140.0g14.0%的稀硫酸分四次加入該燒杯中,充分反應后,測得剩余固體數據記錄如下:
次   數1234
加入稀硫酸的質量/g35.035.035.035.0
剩余固體的質量/g6.85.64.44.2
請回答下列問題:
(1)該混合物中銅的質量分數為52.5%;
(2)寫出發(fā)生反應的化學方程式Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑;
(3)根據金屬的質量列出第二次加入硫酸后生成氣體總質量(x)的比例式$\frac{24}{2.4g}$=$\frac{2}{x}$;
(4)若將第三次反應后溶液蒸發(fā)掉8.3g水,則所得不飽和溶液中溶質的質量分數為18%;
(5)如果用98%的濃硫酸配制140.0g的上述所用稀硫酸,則需濃硫酸的質量為20g.

分析 根據表中數據可以判斷出1、2、3次反應中,稀硫酸完全反應,4次反應中稀硫酸過量;
根據反應的硫酸質量和固體質量可以計算金屬的相對原子質量,從而可以判斷金屬是什么;
溶質質量分數=$\frac{溶質質量}{溶液質量}$×100%;
溶液稀釋前后,溶質質量不變.

解答 解:(1)該混合物中銅的質量分數為:$\frac{4.2g}{8g}$×100%=52.5%,
故填:52.5%.
(2)設金屬元素符號是M,相對原子質量是y,
以第一次實驗數據進行計算,
M+H2SO4═MSO4+H2↑,
y    98
1.2g 35.0g×14.0%
$\frac{y}{1.2g}$=$\frac{98}{35.0g×14.0%}$,
y=24,
金屬是鎂,鎂和稀硫酸反應的化學方程式為:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑.
故填:Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑.
(3)設生成的氫氣質量為x,
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,
24             2
2.4g           x
$\frac{24}{2.4g}$=$\frac{2}{x}$,
故填:$\frac{24}{2.4g}$=$\frac{2}{x}$.
(4)設生成硫酸鋅的質量為z,生成氫氣的質量為n,
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,
24        120  2
3.6g       z   n
$\frac{24}{3.6g}$=$\frac{120}{z}$=$\frac{2}{n}$,
z=18g,n=0.3g,
所得不飽和溶液質量為:35.0g×3+3.6g-0.3g-8.3g=100g,
所得不飽和溶液中溶質的質量分數為:$\frac{18g}{100g}$×100%=18%,
故填:18%.
(5)設需要濃硫酸的質量為p,
根據題意有:p×98%=140.0g×14.0%,
p=20g,
故填:20g.

點評 溶液濃縮或稀釋時,只是改變溶液的溶質質量分數,而溶液中溶質質量不變,要注意理解.

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