题目内容
【题目】为测定氧化铜和铜混合物的组成情况,某研究小组进行了如下实验。反应①、反应②均恰好完全反应。请回答问题:
(1)反应①的化学方程式为________________________________________.
(2)列出求解混合物中发生反应的物质质量(X)的比例式_________。
(3)混合物中氧元素与铜元素质量的最简比为_______。
(4)若用98%的浓硫酸配制反应①所用稀硫酸,需要浓硫酸质量为________.
(5)反应①、②结束后,过滤,将滤液蒸发56.2g水,则所得溶液的溶质质量分数为___________.
【答案】 CuO+H2SO4==CuSO4+H2O 160/80=16g/X(或80/80=8g/X) 4:21 10g 10%
【解析】(1)、根据稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水分析;
(2)、根据质量守恒定律和消耗氢氧化钠溶液的质量分析;
(3)、根据计算出的氧化铜和铜的质量计算铜元素和氧元素的质量比;
(4)、根据混合物中氧化铜的质量求出所需稀盐酸的质量,再根据浓硫酸稀释过程中的等量关系求出所需浓硫酸的质量;
(5)、根据反应的化学方程式分析解答。
解:(1)、稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水。化学方程式为:CuO+H2SO4==CuSO4+H2O;
(2)、由反应①、反应②可知:CuO与H2SO4反应生成CuSO4,CuSO4又与NaOH发生反应。故设参加反应的CuO的质量为X。
CuO-- CuSO4---2NaOH
80 80
X 100g×8%=8g
或先求出CuSO4与NaOH反应时CuSO4的质量,在求参加反应的CuO的质量。
设CuSO4与NaOH反应时CuSO4的质量为A。
CuSO4---2NaOH
160 80
A 100g×8%=8g
A=16g
设参加反应的CuO的质量为X。
CuO-- CuSO4
80 160
x 16g
(3)通过计算可知混合物中氧化铜的质量为8g,则铜的质量为:10g-8g=2g。
所以混合物中氧元素与铜元素质量的最简比为:(8g× ): (2g+8g× )=4:21
(4)、设CuO与H2SO4反应需要硫酸的质量为B。
CuO-- H2SO4
80 98
8g B
B=9.8g
设用98%的浓硫酸配制反应①所用稀硫酸,需要浓硫酸质量为M。
98%M=9.8g
M=10g
(5)、设反应生成硫酸钠的质量为N,生成氢氧化铜的质量为Q。
2NaOH+ CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2
80 142 98
8g N Q
N=14.2g
Q=9.8g
反应后溶液的质量为:10g+100g+100g-9.8g-56.2g-2g=142g
W= =10%
答:所得溶液的溶质质量分数为:10%。