题目内容
小亮同学对在空气中放置一段时间的“铜树”（铝丝浸泡在硫酸铜溶液中制成，如图）的成分进行分析，取出64.1g固体样品，用10%的盐酸充分溶解，溶液呈无色，产生的气体和剩余固体随消耗10%的盐酸质量变化关系曲线如图：结合图中数据分析：
（1）读图可知，Cu元素的质量
（2）请结合化学方程式计算该“铜树”中Al元素的质量分数．
（3）只知道“铜树”质量m1和消耗10%的盐酸总质量（m2），也能求出“铜树”中铝元素的质量分数，其表达式为
考点：根据化学反应方程式的计算
专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）
分析：依据加入盐酸反应后固体质量不会变化的数值可知铜的质量；依据反应开始时固体质量减小而不会生成氢气的特点分析桐树的成分；依据桐树中铜单质和氧化铝中铜元素的质量计算桐树中铝元素的质量分数；依据反应后生成的氯化铝中氯元素的质量即可以求出铝元素的质量分数；
解答：解：（1）依据桐树中只有铜不能与盐酸反应，所以加入盐酸后固体质量不再减小的固体质量即为铜的质量，其数值为32.0g；
由于图象中加入盐酸109.5g前固体质量减小但不会生成氢气，由于铜不能与盐酸反应，而铝能反应但会生成氢气，所以桐树中只能存在氧化铝（Al2O3）；
（2）由图知产生H2的质量为3g；设“铜树”中Al单质的质量为x．
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
x 3 g
=
解得x=27g
即“铜树”中Al单质的质量为27g．
“铜树”中Al2O3的质量为64.1g-27g-32g=5.1g，则Al2O3中含Al元素的质量为2.7 g，所以该“铜树”中含Al元素的质量分数为
×100%=46.3%．
（3）由于盐酸反应后氯元素全部转为氯化铝中的氯元素，所以据此可计算出铝元素的质量；
设铝元素的质量为y
则有
=
y=
则“铜树”中铝元素的质量分数为
×100%；
故答案为：（1）32；Al2O3；（2）该“铜树”中Al元素的质量分数为46.3%．（3）
×100%；
由于图象中加入盐酸109.5g前固体质量减小但不会生成氢气，由于铜不能与盐酸反应，而铝能反应但会生成氢气，所以桐树中只能存在氧化铝（Al2O3）；
（2）由图知产生H2的质量为3g；设“铜树”中Al单质的质量为x．
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
x 3 g
| 54 |
| x |
| 6 |
| 3g |
解得x=27g
即“铜树”中Al单质的质量为27g．
“铜树”中Al2O3的质量为64.1g-27g-32g=5.1g，则Al2O3中含Al元素的质量为2.7 g，所以该“铜树”中含Al元素的质量分数为
| (27g+2.7g) |
| 64.1g |
（3）由于盐酸反应后氯元素全部转为氯化铝中的氯元素，所以据此可计算出铝元素的质量；
设铝元素的质量为y
则有
| y | ||
m2×10%×
|
| 27 |
| 106.5 |
y=
27×m2×10%×
| ||
| 106.5 |
则“铜树”中铝元素的质量分数为
| 9×m2×10% |
| 36.5gm1 |
故答案为：（1）32；Al2O3；（2）该“铜树”中Al元素的质量分数为46.3%．（3）
| 9×m2×10% |
| 36.5gm1 |
点评：此题是化学方程式计算的考查题，解题的关键是能够依据图象对相关的反应过程的理解和应用．
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