Question

4．某样品为铜和锌的混合物，为测定其中铜的质量分数，取20g此样品，将80g稀盐酸分四次加入样品中，每次充分反应后经过滤、洗涤、干燥等操作，最后称量，所得数据见下表：

序号	加入稀盐酸的质量/g	剩余固体的质量/g
第1次	20	16
第2次	20	12
第3次	20	8.5
第4次	20	n

（1）上表中n的数值为8.5．
（2）样品中铜的质量分数是57.5%．
（3）求盐酸中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据表格中的数据可知20g酸能否溶解4g固体，则第3次加酸溶解的固体小于4g，说明氧化铜完全反应，即剩余固体为8.5g；
（2）根据样品的质量和铜的质量来计算氧化铜的质量分数；
（3）根据20g酸能否溶解4g氧化铜固体，利用化学反应方程式计算来计算盐酸中溶质的质量分数．

解答 解：（1）因Cu不与盐酸反应，而氧化铜与盐酸反应，根据20g样品中每加入20g盐酸固体溶解20g-16g=16g-12g=4g，则第3次加入盐酸溶解的质量为12g-8.5g=3.5g＜4g，
则8.5g为铜，即第4次加盐酸，也不再反应，则n为8.5，故答案为：8.5；
（2）样品中氧化铜的质量分数为$\frac{20g-8.5g}{20g}$×100%=57.5%，故答案为：57.5%；
（3）由20g酸能溶解4g氧化铜固体，设盐酸中溶质的质量为x，则
CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O
 80   73
 4g    x
$\frac{80}{4g}=\frac{73}{x}$
解得x=3.65g，
则盐酸中溶质的质量分数为$\frac{3.65g}{20g}$×100%=18.25%，
答案：
（1）8.5
（2）57.5%；
（3）盐酸中溶质的质量分数为18.25%．

点评 本题考查学生利用表格中的数据来判断样品中的成分的质量，学生应注意利用物质的性质来分析其发生的反应，并利用化学反应方程式进行简单计算．