Question

現有Cu與另一種金屬（可能是Mg、Fe、Zn中的一種）形成的粉末。現欲測定其組成，進行如下實驗：取該粉末16g放入燒杯，將溶質質量分數為14%的稀硫酸280.0g分4次加入該燒杯中，充分反應后，測得剩余的固體質量數據記錄如下：

實驗次數	1	2	3	4
加入稀硫酸質量／g	70.0	70.0	70.0	70.0
剩余固體質量／g	13.6	11.2	8.8	8.4

 
計算（要求寫出計算過程）：
（1）該粉末中Cu的質量分數。
（2）該粉末中另一種金屬為何種金屬。
（3）第3次加入稀硫酸充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數。

Answer 1

（1）52.5 % （2分）
（2）該金屬相對原子質量為 24 所以金屬為鎂  （3分）    
（3）16.6% （3分）

試題分析：（1）Cu不能和稀H₂SO₄反應，剩余固體質量為Cu的質量，
該粉末中Cu的質量分數 =× 100% = 52.5%
（2）設該粉末中另一種金屬為 M，該金屬相對原子質量為x
M + H₂SO₄ = MSO₄ + H₂ ↑
X    98
2.4   70×14%

x =" 24"
該金屬相對原子質量為 24 所以金屬為鎂
（3）參加反應的鎂的質量為7.6g ，所得溶液為硫酸鎂溶液，故求硫酸鎂溶液的溶質質量分數。
設 鎂和稀硫酸反應生成硫酸鎂的質量為y g ，生成氫氣的質量為 z g .
Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂ ↑
24           120   2
7.2            y     z
        
y = 36g                 z = 0.6g
第3次加入稀硫酸充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數=  × 100% = 16.6%
答 ：略