题目内容
(2009?昌平区一模)现有铜与金属镁、铁、锌中的一种组成的混合物,现欲测定其组成.(查阅资料)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应,且生成+2价的可溶性金属化合物和氢气.
(实验步骤及数据)取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g 溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量数据记录如图:
通过计算(写出计算过程),求:
(1)该混合物粉末中铜的质量分数?
(2)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?
【答案】分析:由前三次所加稀硫酸后固体剩余物的质量可得出,每次加入稀硫酸充分反应后固体质量减少1.2g,而第4次加入等量稀硫酸充分反应后固体质量只减少4.4g-4.2g=0.2g小于1.2g,说明固体中能与稀硫酸反应的金属已完全反应,剩余的全部为不能与硫酸反应的金属铜;
根据金属与酸反应的化学方程式,由消耗金属与硫酸的质量,计算出金属的相对原子质量并判断金属元素;再利用硫酸的质量计算生成的硫酸盐的质量及反应放出氢气的质量;最后利用所得溶液中溶质的质量分数=
×100%,计算出溶液的质量分数;其中反应后溶液质量可利用质量守恒定律求出.
解答:解:(1)混合物中Cu的质量分数=
×100%=52.5%
(2)设M金属单质的相对原子质量为X,所得溶液中MSO4的质量为y,生成H2的质量为z
第3次加入稀硫酸充分反应后,前三次共消耗金属的质量=8.0g-4.4g=3.6g,
前三次共消耗硫酸的质量=
×3×14%=14.7g
M+H2SO4═MSO4+H2↑(1分)
X 98 X+96 2
3.6g 14.7g y z
X=24,可判断该金属是镁;
y=18g
z=0.3g
MSO4溶液的质量分数为
×100%≈16.6%
答:该混合物粉末中铜的质量分数是52.5%;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16.6%.
点评:反应后所得溶液的质量可根据质量守恒定律进行计算,反应后溶液的质量=前三次所加稀硫酸的质量+前三次反应消耗金属的质量-反应放出氢气的质量.
根据金属与酸反应的化学方程式,由消耗金属与硫酸的质量,计算出金属的相对原子质量并判断金属元素;再利用硫酸的质量计算生成的硫酸盐的质量及反应放出氢气的质量;最后利用所得溶液中溶质的质量分数=
解答:解:(1)混合物中Cu的质量分数=
(2)设M金属单质的相对原子质量为X,所得溶液中MSO4的质量为y,生成H2的质量为z
第3次加入稀硫酸充分反应后,前三次共消耗金属的质量=8.0g-4.4g=3.6g,
前三次共消耗硫酸的质量=
M+H2SO4═MSO4+H2↑(1分)
X 98 X+96 2
3.6g 14.7g y z
MSO4溶液的质量分数为
答:该混合物粉末中铜的质量分数是52.5%;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16.6%.
点评:反应后所得溶液的质量可根据质量守恒定律进行计算,反应后溶液的质量=前三次所加稀硫酸的质量+前三次反应消耗金属的质量-反应放出氢气的质量.
练习册系列答案
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(2009?昌平区一模)化学实验小组的同学将一定量的Ca(OH)2溶液与Na2CO3溶液混合,充分反应后过滤,得到无色滤液,他们对滤液的成分进行探究.
提出问题:滤液里可能含有哪些溶质呢?
猜想与假设:甲同学猜想可能含有NaOH和Ca(OH)2;乙同学猜想可能含有NaOH、Na2CO3和Ca(OH)2
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反思与评价:(3)你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗?哪位同学猜想是错误的,请分析原因是______.若滤液中含有两种物质,则溶质的可能组成有(写化学式)______.
物质鉴别:(4)化学小组同学选用了两种不同类别的试剂进行实验,鉴别丁同学猜想,并得出结论--碳酸钠存在.请将鉴别的化学方程式填在下表中.
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丙同学猜想可能恰好完全反应只含NaOH;丁同学猜想可能含有 (1)______.
实验验证:(2)请你对甲同学的猜想,设计一个简单的实验加以证明.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 甲同学的猜想成立 |
物质鉴别:(4)化学小组同学选用了两种不同类别的试剂进行实验,鉴别丁同学猜想,并得出结论--碳酸钠存在.请将鉴别的化学方程式填在下表中.
| 化学方程式 | |
| 试剂1 | |
| 试剂2 |