Question

【题目】现有铜与金属X组成的混合物粉末，金属X是镁、铁、锌中的一种．利用该混合物进行如下实验：

实验步骤及数据：取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g 溶质质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中，充分反应后，测得烧杯内剩余固体的质量数据如下表：

加入稀硫酸的次数	第1次	第2次	第3次	第4次
烧杯内剩余固体质量/g	6.8	5.6	4.4	4.2

实验通过计算，求：

（1）该混合物粉末中铜的质量分数为_____；

（2）该混合物是由铜粉和_____组成的；

（3）第三次加入硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数是多少？_____（写出计算过程）

（4）若用溶质的质量分数为98%、密度为1.84g/cm﹣3的浓硫酸来配制本实验中所用的稀硫酸，则需要取浓硫酸多少毫升？_____同时加入水多少毫升？_____（写出计算过程）

Answer 1

【答案】52.5% 镁粉 16.6% 10.87m 120mL

【解析】

（1）铜在金属活动顺序中排在氢之后，铜与酸不能反应，反应后剩余固体质量4.2g即为其质量。该混合物粉末中铜的质量分数= ；

（2）第一次所加稀硫酸140g÷4＝35g完全反应时，消耗金属的质量＝8.0g﹣6.8g＝1.2g；

由于镁、铁、锌三种金属在反应中均呈+2价，设金属的相对原子质量为m，则

m＝24，所以金属为镁；

（3）第三次加入硫酸后，一共加入了35g×3＝105g硫酸

设：加入105g稀硫酸充分反应生成氢气的质量为x，生成硫酸镁的质量为y。

x＝0.3g，

y＝18g

所得溶液的质量＝（8.0g﹣4.4g）+105g﹣0.3g＝108.3g；

溶质的质量分数=。

答：所得溶液中溶质的质量分数是16.6%

（4）1cm﹣3＝1mL

设需要浓硫酸的质量为x

140.0g×14.0%＝x×98% 解之得 x＝20g

浓硫酸的体积＝；

需要水的质量＝140g﹣20g＝120g；

水的密度为1g/cm﹣3，故需水的体积=。

答：需要取浓硫酸10.87mL，同时加入水120mL。