Question

4．現(xiàn)有銅與金屬鎂、鐵、鋅中的一種組成的混合物，現(xiàn)欲測定其組成
【查閱資料】
鎂、鐵、鋅皆能與稀硫酸發(fā)生置換反應且生成+2價的可溶性金屬化合物和氫氣
【實驗步驟及數據】
取該混合物粉末10g放入燒杯中，將140.0g溶質的質量分數為14.0%的稀硫酸平均分四次加入該燒杯中，充分反應后，測得剩余固體質量數據記錄如圖1：
通過計算（寫出計算過程），求：
（1）該混合物粉末中銅的質量分數？
（2）該合金是銅與哪種金屬組成的？
（3）實驗室有一瓶濃硫酸，仔細觀察標簽如圖2，現(xiàn)要將100g這種濃硫酸稀釋為質量分數為實驗所用的稀硫酸，需要加水的質量是600g

Answer 1

分析 由表中信息可知，第1、2、3次反應后，反應的物質質量都是1.2g，第四次反應的物質質量是0.2g，說明第四次反應后剩余固體都是銅，再根據提供的數據可以進行相關方面的計算．根據溶液稀釋前后溶質質量不變解答；

解答 解（1）混合物粉末中銅的質量分數是：$\frac{6.2g}{8.0g}$×100%=62%，
答：該混合物粉末中銅的質量分數62%．
（2）設該金屬化學式為R，原子量為M，
   R+H₂SO₄=RSO₄+H₂↑，
   M    98
 1.2g   35gx14%
$\frac{M}{1.2g}=\frac{98}{35g×14%}$，
M=24，
因為鎂的相對原子質量是24，鋅的相對原子質量是65，因此混合物中另一種金屬是鎂．
答：該合金是銅與鎂組成的．
（3）設100g這種濃硫酸稀釋為質量分數為14%的硫酸，需要水的質量為x．
100g×98%═（100g+x）×14%，解得x═600g．
答：現(xiàn)要將100g這種濃硫酸稀釋為質量分數為實驗所用的稀硫酸，需要加水的質量是600g．

點評 反應后所得溶液的質量可根據質量守恒定律進行計算，反應后溶液的質量=前三次所加稀硫酸的質量+前三次反應消耗金屬的質量-反應放出氫氣的質量．