题目内容
【题目】为分析由氧化铜和铜组成的混合物中氧化铜的质量分数,现取3份该混合物各20 g,分别缓慢加入到50 g、100 g、150 g某稀硫酸中,测得三组实验数据如表:
组别 | 第Ⅰ组 | 第Ⅱ组 | 第Ⅲ组 |
稀硫酸的质量/g | 50 | 100 | 150 |
剩余固体的质量/g | 10.0 | 4.0 | 4.0 |
根据实验及有关数据进行分析与计算:
(1)第Ⅰ组实验中反应物_____________(填“氧化铜”“稀硫酸”或“氧化铜与稀硫酸”)反应完。
(2)20 g样品中含氧化铜的质量为____________g。
(3)根据第Ⅰ组数据计算所用的稀硫酸溶质的质量分数____________(写出计算过程)。
(4)将第Ⅱ组混合物过滤,在滤液中滴加10%的NaOH溶液,画出在该混合溶液中加入10% NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图___________。
【答案】稀硫酸 16.0 24.5%
【解析】
(1)第Ⅱ组加入100g稀硫酸,剩余固体为4.0g,可知第Ⅰ组实验中反应物稀硫酸反应完。
(2)由第Ⅱ组、第Ⅲ组实验可知,剩余固体为铜,即混合物中铜的质量为4.0g,20 g样品中含氧化铜的质量为20g-4g=16g。
(3)根据第Ⅰ组数据可知,参加反应的氧化铜质量为20g-10g=10g,设所用的稀硫酸溶质的质量分数为x,则
;
答:所用的稀硫酸溶质的质量分数为24.5%。
(4)由于第Ⅱ组中硫酸有剩余,所以氢氧化钠先和硫酸反应,待硫酸反应完毕氢氧化钠才和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀;加50g稀硫酸导致固体减少了10.0g,则固体减少16.0g消耗的硫酸的质量为,则剩余硫酸的质量为100g-80g=20g,设与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为y,则
设与硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为z,生成的氢氧化铜的质量为a,则根据和
,可得:
解得:z=160g,a=19.6g;
所以在加入40g氢氧化钠溶液时开始有沉淀生成,至200g氢氧化钠溶液时沉淀质量达到最大,为19.6g,得图:
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