题目内容

4.现有铜与另一种金属的混合物粉末,另一种金属可能是镁、铁、银中的一种,现欲测定其组成.取该混合物粉末10.0g放入烧杯中,将140.0g 14.0%的稀硫酸分四次加入到该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量的数据记录如下:
次数1234
加入稀硫酸的质量/g35.035.035.035.0
剩余固体的质量/g8.87.66.46.2
(1)小柯认为另一种金属不可能是银,理由是银和铜都不会与稀硫酸反应,固体质量不会减小.
(2)该混合物粉末中另一种金属为何种金属?(请通过计算说明).
(3)第二次加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?

分析 由表中信息可知,第1、2、3次反应后,反应的物质质量都是1.2g,第四次反应的物质质量是0.2g,说明第四次反应后剩余固体都是铜,再根据提供的数据可以进行相关方面的计算.

解答 解:(1)小柯认为另一种金属不可能是银,理由是:银和铜都不会与稀硫酸反应,固体质量不会减小;
(2)设该金属化学式为R,原子量为M,
  R+H2SO4=RSO4+H2↑,
  M   98                                  
1.2g  35gx14%
$\frac{M}{1.2g}$=$\frac{98}{35g×14%}$
M=24,
因为镁的相对原子质量是24,铁的相对原子质量是56,因此混合物中另一种金属是镁;
(3)第二次加入稀硫酸充分反应后,参加反应的镁的质量为2.4g,
设生成硫酸镁的质量为y,生成氢气的质量为z
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑,
24       120   2
2.4g      y    z
  $\frac{24}{2.4g}$=$\frac{120}{y}$=$\frac{2}{z}$
    y=12g
    z=0.2g
所以所得溶液中溶质的质量分数是:$\frac{12g}{70g+2.4g-0.2g}$×100%=16.6%.
故答案为:(1)银和铜都不会与稀硫酸反应,固体质量不会减小;
(2)镁;
(3)所以所得溶液中溶质的质量分数是16.6%.

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力,同时考查了分析数据的能力,计算时要注意规范性和准确性.

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