Question

（2010?房山區(qū)一模）某課外小組對氧化銅和銅的混合物成分進行探究．他們稱取10g此樣品，向其中加入適量的稀硫酸，使之恰好完全反應(yīng)后，過濾，得到溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為10%的溶液及2g濾渣（反應(yīng)的化學方程式：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O）．
請你計算：
（1）10g此樣品中銅的質(zhì)量是______g．
（2）樣品中銅元素與氧元素的質(zhì)量比．
（3）所加入的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)金屬活動性可知，銅不能與稀硫酸反應(yīng)，因此恰好完全反應(yīng)后的濾渣為銅；
（2）銅元素質(zhì)量為單質(zhì)銅的質(zhì)量與氧化銅中銅元素質(zhì)量之和與氧化銅中氧元素的質(zhì)量比；
（3）根據(jù)反應(yīng)消耗氧化銅的質(zhì)量，利用化學方程式計算出所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量及生成硫酸銅的質(zhì)量，稀硫酸的質(zhì)量=反應(yīng)后硫酸銅溶液質(zhì)量-氧化銅的質(zhì)量，硫酸質(zhì)量與稀硫酸質(zhì)量比可計算所加入的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
解答：解：（1）銅不與硫酸反應(yīng)，而氧化銅可溶解于硫酸溶液，因此所得濾渣即銅的質(zhì)量；
故答案為：2；
（2）混合物中氧化銅的質(zhì)量=10g-2g=8g
Cu元素質(zhì)量=2g+8g××100%=8.4g
O元素質(zhì)量=8g××100%=1.6g
Cu、O元素質(zhì)量比=8.4：1.6=21：4
答：樣品中銅元素與氧元素的質(zhì)量比為21：4；
（3）設(shè)參加反應(yīng)的H₂SO₄的質(zhì)量為x；生成CuSO₄的質(zhì)量為y
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80   98    160
8g    x     y
=  x=9.8g
=  y=16g
反應(yīng)后所得硫酸銅溶液的質(zhì)量=16g÷10%=160g，則消耗稀硫酸的質(zhì)量=160g-8g=152g
所加入的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%=6.4%
答：所加入的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為6.4%．
點評：樣品中銅元素以游離態(tài)的單質(zhì)銅和化合態(tài)的氧化銅兩種形式存在，計算時不能誤解成單質(zhì)銅或氧化銅中銅元素．