Question

【题目】现有铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成．取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g 14.0%的稀硫酸分四次加入该烧杯中，充分反应后，测得剩余固体质量数据记录如下：

次数	1	2	3	4
加入稀硫酸的质量/g	35.0	35.0	35.0	35.0
剩余固体的质量/g	6.8	5.6	4.4	4.2

求：

（1）该混合物粉末中铜的质量分数　________ 　；

（2）若参加反应的金属为R，请写出R与稀硫酸反应的化学方程式　________ 　；

（3）设金属R的相对原子质量为X，根据已知条件列出求解（X）的比例式　________ 　；

（4）如果将第三次加入硫酸充分反应后的溶液蒸发掉8.3g水，且无晶体析出，则所得溶液中溶质的质量分数为________ ．

Answer 1

【答案】52.5%；R+H2SO4═RSO4+H2↑；；18.0%

【解析】

（1）根据金属活动性顺序表可知，铜不与稀酸反应，再根据表中数据可知，铜的质量为4.2g，则混合物粉末中铜的质量分数=×100%= 52.5%。

（2）铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，故金属R与硫酸反应后均生成+2价的硫酸盐，故反应化学方程式为R+H2SO4═RSO4+H2↑。

（3）设该金属R的相对原子质量为X，通过观察表格可知，第一次反应消耗1.2g的金属R，且稀硫酸被完全消耗，故第一次参加反应的稀硫酸质量是35g，其溶质质量为35g×14%=4.9g。故有：

　　R+H2SO4═RSO4+H2↑

　　X98

1.2g4.9g

根据反应物的质量比有比例式：=解得X=24，该金属为金属镁。

（4）由（3）可知，第三次加入硫酸充分反应后，溶质为MgSO4，参加反应的金属镁的质量为8g-4.4g=3.6g假设溶质质量为x,则有：

Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑

24 120 2

3.6g x y

== 解得x=18g，y=0.3g，第三次加入硫酸充分反应后,加入稀硫酸质量为35g×3=105g，溶液蒸发掉8.3g水，且无晶体析出,另又生成0.3g氢气，故所得溶液质量为105g+3.6g-8.3g-0.3g=100g。故所得溶液中溶质的质量分数=×100%=18%。