Question

14．為測定氧化銅和銅混合物額定組成情況，某研究小組進行了如下實驗．反應①、反應②均恰好完全反應．請回答問題．

（1）反應①的化學方程式為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）列出求解混合物中發生反應的物質質量（x）的比例式$\frac{80}{x}$=$\frac{80}{8g}$．
（3）混合物中氧元素與銅元素質量的最簡比為4：21．
（4）若用98%的濃硫酸配制反應①所用稀硫酸，需要濃硫酸質量為10g
（5）反應①、②結束后，過濾，將濾液蒸發56.2g水，則所得溶液的溶質質量分數為10%．

Answer 1

分析 混合物加入100g稀硫酸，只有氧化銅和稀硫酸反應生成硫酸銅和水，加入氫氧化鈉時，硫酸銅和氫氧化鈉反應，由于給出了氫氧化鈉溶液的質量和對應的質量分數，可以知道反應的氫氧化鈉的質量，進而求算出生成的硫酸鈉和參加反應的硫酸銅的質量，進而求算出氧化銅的質量，本題可以通過關系式得到以上數據．

解答 解：
由于反應依次為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O、CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
參加反應的氫氧化鈉的質量為100g×8%=8g
設氧化銅的質量為x，硫酸溶液中溶質的質量為y，生成的氫氧化銅的質量為z，硫酸鈉的質量為a
根據上面的化學反應可得關系式為
CuO～～H₂SO₄～～2NaOH～～Cu（OH）₂↓～～Na₂SO₄
80          98              80                   98                 142
x              y              8g                   z                      a
$\frac{80}{x}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{80}{8g}$=$\frac{98}{z}$=$\frac{142}{a}$
x=8g
y=9.8g
z=9.8g
a=14.2g
混合物中氧元素與銅元素質量的最簡比為（8g×$\frac{16}{64+16}$×100%）：（10-8g×$\frac{16}{64+16}$×100%）=1.6：8.4=4：21
若用98%的濃硫酸配制反應①所用稀硫酸，需要濃硫酸質量為9.8g÷98%=10g
反應①、②結束后，過濾，將濾液蒸發56.2g水，則所得溶液的溶質質量分數為$\frac{14.2g}{8g+100g+100g-9.8g-56.2g}$×100%=10%
答：（1）反應①的化學方程式為 CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）列出求解混合物中發生反應的物質質量（x）的比例式 $\frac{80}{x}$=$\frac{80}{8g}$．
（3）混合物中氧元素與銅元素質量的最簡比為 4：21．
（4）若用98%的濃硫酸配制反應①所用稀硫酸，需要濃硫酸質量為 10g
（5）反應①、②結束后，過濾，將濾液蒸發56.2g水，則所得溶液的溶質質量分數為 10%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．