Question

12．某同学称量一定质量的木炭粉与氧化铜混合高温加热至不再反应后，称取5g剩余固体于烧杯中，向烧杯中加入稀硫酸，发现烧杯中剩余固体的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示．
（1）剩余固体的组成为铜和氧化铜；
（2）加入的稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%．

Answer 1

分析 木炭粉与氧化铜高温加热至不再反应后，剩余固体一定含有反应生成的铜、可能含有未完全反应的木炭或氧化铜；向该剩余固体中倒入稀硫酸，铜、木炭粉都不能与稀硫酸发生反应，若剩余固体质量减少就应是由于氧化铜与稀硫酸发生反应的结果，说明剩余固体中含有铜和氧化铜，不含碳；根据质量关系图，由固体质量减少量可计算出氧化铜的质量；
根据反应的化学方程式，由氧化铜的质量可计算出所消耗稀硫酸中硫酸的质量，利用硫酸质量与稀硫酸质量的比可计算稀硫酸溶液的溶质质量分数．

解答 解：（1）木炭粉与氧化铜高温加热至不再反应后，剩余固体一定含有反应生成的铜、可能含有未完全反应的木炭或氧化铜；向该剩余固体中倒入稀硫酸，铜、木炭粉都不能与稀硫酸发生反应，若剩余固体质量减少就应是由于氧化铜与稀硫酸发生反应的结果，说明剩余固体中含有铜和氧化铜，不含碳；
（2）剩余固体减少的量即反应掉氧化铜的质量=5g-3.4g=1.6g，
设10g稀硫酸中含硫酸的质量为x
H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O
 98        80  
  x         1.6g
$\frac{98}{x}=\frac{80}{1.6g}$ 
x=1.96g
所用稀硫酸的溶质质量分数=$\frac{1.96g}{10g}$×100%=19.6%
答：所加稀硫酸的溶质质量分数为19.6%．
故答案为：（1）铜和氧化铜；（2）19.6%．

点评 分析质量关系图中剩余固体质量减小的原因，得出固体中所含氧化铜的质量是解决本题的突破口．