Question

現(xiàn)有氧化銅和銅的混合物，對其成分進行分析．取10g此樣品，向其中分五次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，使之充分反應．每次所用稀硫酸的質(zhì)量及剩余固體的質(zhì)量記錄于下表：（反應的化學方程式：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O）

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

試回答下列問題：
（1）上述表格中m的值為

 

，10g樣品中CuO的質(zhì)量為

 

g．
（2）計算所加入稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？
（3）計算第三次加稀硫酸反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？（精確到0.1%）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析出加入的稀硫酸與參加反應的氧化銅的質(zhì)量比關系，進而可確定m的值；固體前后減少的質(zhì)量為氧化銅的質(zhì)量；
（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知20克稀硫酸與2克氧化銅恰好完全反應，利用氧化銅與硫酸反應的化學方程式，根據(jù)2克氧化銅的質(zhì)量求出20克稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，最后根據(jù)

硫酸的質(zhì)量

稀硫酸的質(zhì)量

×100%求出稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；（3）第三次反應后60克稀硫酸與6克氧化銅恰好完全反應，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

溶質(zhì)的質(zhì)量

所得溶液的質(zhì)量

×100%．溶質(zhì)為硫酸銅，根據(jù)6克氧化銅的質(zhì)量可求出，所得溶液的質(zhì)量=參加反應的氧化銅的質(zhì)量+所加稀硫酸的質(zhì)量．

解答：解：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析可知，第一次加入20克稀硫酸，有（10-8）gCuO被消耗掉，因此每20克稀硫酸與2克氧化銅恰好完全反應，第四次加入20克稀硫酸后只減小了1克氧化銅，說明氧化銅已反應完，第五次再加入稀硫酸，剩余固體的質(zhì)量也不會減少．所以m的值為3．
氧化銅的質(zhì)量=10g-3g=7g；故答案為：3； 7．
（2）設20克稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
      CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
      80   98       
      2g    x
     

80

2g

=

98

x

        x=2.45g
H₂SO₄溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=

2.45g

20g

×100%=12.25%；
（3）設第三次加稀硫酸反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為y，
     CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
     80         160
     6g          y
    

80

6g

=

160

y

       y=12g
第三次加稀硫酸反應后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=

12g

60g+6g

×100%=18.2%
答：（2）所加入稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為12.25%；
（3）第三次加稀硫酸反應后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為18.2%．

點評：解答本題可用數(shù)據(jù)分析法，即解題時正確分析數(shù)據(jù)，找出數(shù)據(jù)的變化特征及彼此之間的關系，將綜合復雜的問題分解為簡單的計算，從而順利解題．