Question

【題目】為分析某由氧化銅和銅組成的混合物中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，現(xiàn)取3份該混合物各20 g，分別緩慢加入到50 g、100 g、150 g某稀硫酸中，測(cè)得三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

組別	第Ⅰ組	第Ⅱ組	第Ⅲ組
稀硫酸的質(zhì)量/g	50	100	150
溶解固體的質(zhì)量/g	10.0	16.0	16.0

根據(jù)實(shí)驗(yàn)及有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計(jì)算：

(1)第Ⅰ組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物______________(填“氧化銅”“稀硫酸”或“氧化銅與稀硫酸”)反應(yīng)完。

(2)20 g樣品中含氧化銅的質(zhì)量為________g。

(3)根據(jù)第Ⅰ組數(shù)據(jù)計(jì)算所用的稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。

(4)將第Ⅱ組混合物過(guò)濾，在濾液中滴加10%的NaOH溶液，畫(huà)出在該混合溶液中加入10% NaOH溶液的質(zhì)量與生成沉淀質(zhì)量變化關(guān)系的曲線圖。

Answer 1

【答案】(1)稀硫酸；(2)16.0；(3)24.5%；(4)

【解析】(1)據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知，20 g混合物中含有16 g的氧化銅，第Ⅰ組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物硫酸反應(yīng)完，氧化銅有剩余。(2)20 g樣品中含氧化銅的質(zhì)量為16g。(3)第Ⅰ組反應(yīng)掉的CuO的質(zhì)量為10g，設(shè)第Ⅰ組數(shù)據(jù)所用的稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量為x，

CuO+H2SO4= CuSO4+H2O

80 98

10g x

= 解得x= 12.25g

所用稀硫酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

×100%=24.5%

(4)第Ⅰ組實(shí)驗(yàn)中50g稀硫酸反應(yīng)掉10gCuO，第Ⅱ組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)掉16gCuO，說(shuō)明第Ⅱ組實(shí)驗(yàn)中稀硫酸有剩余。設(shè)16gCuO反應(yīng)掉的稀硫酸溶液的質(zhì)量為y，生成 CuSO4的質(zhì)量為z，

CuO + H2SO4 = CuSO4+H2O

80 98 160

16g y24.5% z

= 解得y=80g = 解得z=32g

故第Ⅱ組實(shí)驗(yàn)中剩余稀硫酸溶液的質(zhì)量為：100g-80g=20g，設(shè)與20g稀硫酸溶液反應(yīng)的NaOH溶液的質(zhì)量為w，

2NaOH + H2SO4=Na2SO4+2H2O

80 98

w×10% 20g×24.5%

= 解得w= 40g

故加入10% NaOH溶液40g 以后才產(chǎn)生沉淀。設(shè)32g CuSO4與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氧化銅的質(zhì)量為m,消耗NaOH溶液的質(zhì)量為n

2NaOH + CuSO4= Cu(OH)2↓+ Na2SO4

80 160 98

n×10% 32g　　　ｍ

= 解得n=160g

= 解得m=19.6g

即曲線圖的橫坐標(biāo)中從40g處開(kāi)始產(chǎn)生沉淀，到200g處沉淀不再增多，沉淀的最大質(zhì)量是19.6g。