题目内容

18．为分析某由氧化铜和铜组成的混合物中氧化铜的质量，现取3份该混合物各20g，分别缓慢加入到50g、100g、150g某稀硫酸中，测得三组实验数据如下表：
组别ABC
稀硫酸的质量/g50100150
剩余固体的质量/g10.016.016.0
根据实验及有关数据进行分析与计算：
（1）实验中反应物氧化铜有剩余的是A组．
（2）20g该混合物样品中含氧化铜的质量为16g．
（3）根据A组数据计算所用的稀硫酸溶质的质量分数（写出计算过程）
（4）将B组混合物过滤，在滤液中滴加10%的NaOH溶液，画出在该混合溶液中加入10%NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图．
提示：若溶液中溶质含有H2SO4和CuSO4，则反应的先后顺序如下：
H2SO4+2NaOH=2H2O+Na2SO4
CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4．

分析 ）样品中的氧化铜和硫酸反应而铜不和硫酸反应，第A组实验50g稀硫酸剩余固体的质量是10.0g，第B组实验是100g稀硫酸剩余固体的质量是16.0g，第C组实验是150g稀硫酸剩余固体的质量是16.0g，由此得出结论，第A组实验酸不足，氧化铜有剩余，第BC组实验酸剩余氧化铜完全反应掉．

解答 解：（1）样品中的氧化铜和硫酸反应而铜不和硫酸反应，第A组实验50g稀硫酸剩余固体的质量是10.0g，第B组实验是100g稀硫酸剩余固体的质量是16.0g，第C组实验是150g稀硫酸剩余固体的质量是16.0g，由此得出结论，第A组实验酸不足，氧化铜有剩余，第BC组实验酸剩余氧化铜完全反应掉．
（2）样品中的氧化铜和硫酸反应而铜不和硫酸反应，所以第BC组实验酸剩余氧化铜完全反应掉，剩余固体的质量16g，即为20g该混合物样品中含氧化铜的质量．
（3）设硫酸的溶质质量分数为x
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O 
80      98
10g   50g×x
$\frac{80}{10g}=\frac{98}{50g×x}$
x=24.5%
答：所用稀硫酸的溶质质量分数为24.5%．
（4）设和16g氧化铜反应的稀硫酸质量为y，生成的硫酸铜的质量为z．
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
 80      98        160
16g   24.5%×y   z
$\frac{80}{16g}=\frac{98}{24.5%×y}=\frac{160}{z}$
解得 y=80g
解得 z=32g
设和（100g-80g）稀硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为m．
                  H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2 H2O
                   98           80
（100g-80g）×24.5% 10%×m
$\frac{98}{（100g-80g）×24.5%}=\frac{80}{10%×m}$
解得m=40g
因为向有稀硫酸和硫酸铜的溶液中滴加氢氧化钠溶液时，可以看成氢氧化钠溶液先和硫酸反应再和硫酸铜反应，所以我们得到起点坐标（40，0）．
设和生成的硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为n，反应生成的沉淀的质量为w．
CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4
160           80          98
32g         10%×n      w
$\frac{160}{32g}=\frac{80}{10%×n}=\frac{98}{w}$
解得n=160g，w=19.6g
和剩余的稀硫酸以及硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量总和是40g+160g=200g，所以我们得到折点坐标（200，19.6），故绘制图象如图．
故答案为：（1）A；（2）16；
（3）24.5%；（4）．

点评 本题利用图表的方式来分析和解决化学计算中的有关问题，要求学生有较强的识图能力和数据分析能力以及绘制图象的能力．

练习册系列答案
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10．化学与生活、科技、环境密切相关．
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（3）化学与环境
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①在此构想的物质循环中太阳能最终转化为热能．
②试根据图示写出氨气作为燃料燃烧的化学方程式4NH3+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N2+6H2O．
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7．下列知识整理的内容中，均正确的一组是（　　）
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8．吸烟有害健康．原因之一是，香烟燃烧时能产生一种与血红蛋白结合能力很强的有毒气体，此气体是（　　）
A．H2B．N2C．CO2D．CO

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