Question

10．取10鋅粉和銅粉的混合物于燒杯中，向燒杯中分四次加入等質量的同種稀硫酸，實驗過程中得到如下數據．

	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸的質量	20g	20g	20g	20g
剩余固體的質量	8.7g	7.4g	6.1g	5.5g

（1）混合物中銅粉的質量分數是多少？
（2）計算所用稀硫酸中溶質的質量分數．（保留計算過程）

Answer 1

分析 （1）因為銅不與硫酸反應，混合物中只有鋅與硫酸反應，由圖表可知，每次加入的稀硫酸的質量相等，第1次加入20g稀硫酸固體減少了10g-8.7g=1.3g，說明20g稀硫酸恰好與1.3g鋅反應，第4次加入20g稀硫酸固體減少了6.1g-5.5g=0.6g，說明混合物中的鋅已反應完，剩余固體的質量就是混合物中銅的質量，然后計算銅的質量分數；
（2）由于所加的是同種稀硫酸，第1次稀硫酸完全參加反應，可據第1次反應的鋅的質量結合方程式計算參加反應的硫酸的質量，結合溶質的質量分數計算解答．

解答 解：（1）由圖表可知，每次加入的稀硫酸的質量相等，第1次加入20g稀硫酸固體減少了10g-8.7g=1.3g，說明20g稀硫酸恰好與1.3g鋅反應，第4次加入20g稀硫酸固體減少了6.1g-5.5g=0.6g，說明混合物中的鋅已反應完，剩余固體的質量就是混合物中銅的質量，所以混合物中銅的質量分數為：$\frac{5.5g}{10g}$×100%=55%；
（2）第1次加入20g稀硫酸固體減少了0g-8.7g=1.3g，說明20g稀硫酸恰好與1.3g鋅反應；
設第1次參加反應的硫酸的質量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65   98
1.3g x
$\frac{65}{1.3g}$=$\frac{98}{x}$
x=1.96g
稀硫酸中溶質的質量分數為：$\frac{1.96g}{20g}$×100%=9.8%．
故答案為：（1）55%；
（2）9.8%．

點評 解答本題關鍵是要分析出第1次實驗時硫酸全部參加反應，鋅有剩余，根據鋅的質量計算硫酸質量分數，重點考查了分析圖表、獲取信息，分析解決問題的能力．