Question

18．科學研究小組的同學想通過實驗測定鎂粉和銅粉的混合物中銅粉的質量分數．他們取一定量的鎂粉和銅粉的混合物于燒杯中，再向其中分次加入溶質質量分數相同的稀硫酸．實驗過程中有關物質的質量測定記錄如下表．請回答下列問題：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀硫酸的質量	50g	50g	50g	50g
剩余固體的質量	12.6g	10.2g	7.8g	6.6g

（1）實驗操作結束后的溶液含有的溶質的化學式為MgSO₄、H₂SO₄．
（2）所取鎂粉和銅粉的混合物中銅的質量分數為44%．
（3）所用稀硫酸中溶質的質量分數．

Answer 1

分析 銅不能和稀硫酸反應，鎂能和稀硫酸反應生成硫酸鎂和氫氣；由表中數據可知，第一次、第二次和第三次中，稀硫酸都完全反應，第四次中，稀硫酸過量，第二次、第三次充分反應后減少的物質質量差都是2.4g，說明隨機所取鎂粉和銅粉混合物的質量為：12.6g+2.4g=15g，銅的質量是6.6g．

解答 解：由表中數據可知，第一次、第二次和第三次中，稀硫酸都完全反應，第四次中，稀硫酸過量，第二次、第三次充分反應后減少的物質質量差都是2.4g，說明隨機所取鎂粉和銅粉混合物的質量為：12.6g+2.4g=15g，銅的質量是6.6g；
（1）完全反應后溶液中的溶質有生成的硫酸鎂和剩余額度稀硫酸，故填：MgSO₄、H₂SO₄；
（2）鎂粉和銅粉的混合物中銅的質量分數為：$\frac{6.6g}{15g}×100%=44%$；故填：44%；
（3）設硫酸的質量分數為x，則有：
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24      98
2.4g   50g×x
$\frac{24}{98}=\frac{2.4g}{50g×x}$
x=19.6%
答：所用稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%．

點評 差量法在計算中的應用很廣泛，解答的關鍵是要分析出物質的質量差與要求的未知數之間的關系，再根據具體的數據求解．