Question

10．取10锌粉和铜粉的混合物于烧杯中，向烧杯中分四次加入等质量的同种稀硫酸，实验过程中得到如下数据．

	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸的质量	20g	20g	20g	20g
剩余固体的质量	8.7g	7.4g	6.1g	5.5g

（1）混合物中铜粉的质量分数是多少？
（2）计算所用稀硫酸中溶质的质量分数．（保留计算过程）

Answer 1

分析 （1）因为铜不与硫酸反应，混合物中只有锌与硫酸反应，由图表可知，每次加入的稀硫酸的质量相等，第1次加入20g稀硫酸固体减少了10g-8.7g=1.3g，说明20g稀硫酸恰好与1.3g锌反应，第4次加入20g稀硫酸固体减少了6.1g-5.5g=0.6g，说明混合物中的锌已反应完，剩余固体的质量就是混合物中铜的质量，然后计算铜的质量分数；
（2）由于所加的是同种稀硫酸，第1次稀硫酸完全参加反应，可据第1次反应的锌的质量结合方程式计算参加反应的硫酸的质量，结合溶质的质量分数计算解答．

解答 解：（1）由图表可知，每次加入的稀硫酸的质量相等，第1次加入20g稀硫酸固体减少了10g-8.7g=1.3g，说明20g稀硫酸恰好与1.3g锌反应，第4次加入20g稀硫酸固体减少了6.1g-5.5g=0.6g，说明混合物中的锌已反应完，剩余固体的质量就是混合物中铜的质量，所以混合物中铜的质量分数为：$\frac{5.5g}{10g}$×100%=55%；
（2）第1次加入20g稀硫酸固体减少了0g-8.7g=1.3g，说明20g稀硫酸恰好与1.3g锌反应；
设第1次参加反应的硫酸的质量为x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65   98
1.3g x
$\frac{65}{1.3g}$=$\frac{98}{x}$
x=1.96g
稀硫酸中溶质的质量分数为：$\frac{1.96g}{20g}$×100%=9.8%．
故答案为：（1）55%；
（2）9.8%．

点评 解答本题关键是要分析出第1次实验时硫酸全部参加反应，锌有剩余，根据锌的质量计算硫酸质量分数，重点考查了分析图表、获取信息，分析解决问题的能力．