Question

氢气还原氧化铜实验得到的固体粉末为氧化铜和铜的混合物，科学兴趣小组的同学对该粉末中的单质铜的含量进行测定．三组同学各取10g粉末样品置于烧杯中，然后加入不同质量的同浓度的稀硫酸，充分反应后，对烧杯中剩余固体进行称量．实验数据记录如下：

组别	样品质量（g）	加入稀硫酸质量（g）	剩余固体质量（g）
1	10	20	8.4
2	10	30	8
3	10	40	8

试计算：加入的稀硫酸溶质质量分数是多少？（写出计算过程）

Answer 1

分析：根据图示数据可知最后加入硫酸后固体质量不再减少，说明剩余的物质都是铜，由此可知氧化铜的质量，并根据氧化铜的质量算出硫酸质量，进而求出硫酸溶质质量分数，解答时要根据硫酸全部参加反应的第一次进行计算．

解答：解：根据加入30g硫酸和加入40g硫酸剩余固体质量不变，说明剩余固体中已经不存在氧化铜，全部为铜，所以铜的质量为8g；
根据第一个同学和第二个同学数据可知，第一个同学实验中硫酸全部参加了反应，且消耗氧化铜质量为：10g-8.4g=1.6g；由于三位同学所用硫酸相同，故可以根据第一位同学的测量数据计算；
设20g稀硫酸中的溶质H₂SO₄的质量为x
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O        
80     98
1.6g   x                           

80

1.6g

=

98

x

     x=1.96g               
所以稀硫酸溶质的质量分数是：

1.96g

20g

×100%=9.8%                  
答：加入的稀硫酸溶质质量分数为9.8%．

点评：解答本题关键是要分析出第一个同学在实验时硫酸全部参加了反应，氧化铜有剩余，根据氧化铜的质量计算出硫酸质量再计算溶质质量分数．