Question

【題目】現有銅與另一種金屬的混合物粉末，另一種金屬可能是鎂、鐵、鋅中的一種，現欲測定其組成．取該混合物粉末8.0g放入燒杯中，將140.0g 14.0%的稀硫酸分四次加入該燒杯中，充分反應后，測得剩余固體質量數據記錄如下：

次數	1	2	3	4
加入稀硫酸的質量/g	35.0	35.0	35.0	35.0
剩余固體的質量/g	6.8	5.6	4.4	4.2

求：

（1）該混合物粉末中銅的質量分數　________ 　；

（2）若參加反應的金屬為R，請寫出R與稀硫酸反應的化學方程式　________ 　；

（3）設金屬R的相對原子質量為X，根據已知條件列出求解（X）的比例式　________ 　；

（4）如果將第三次加入硫酸充分反應后的溶液蒸發掉8.3g水，且無晶體析出，則所得溶液中溶質的質量分數為________ ．

Answer 1

【答案】52.5%；R+H2SO4═RSO4+H2↑；；18.0%

【解析】

（1）根據金屬活動性順序表可知，銅不與稀酸反應，再根據表中數據可知，銅的質量為4.2g，則混合物粉末中銅的質量分數=×100%= 52.5%。

（2）銅與另一種金屬的混合物粉末，另一種金屬可能是鎂、鐵、鋅中的一種，故金屬R與硫酸反應后均生成+2價的硫酸鹽，故反應化學方程式為R+H2SO4═RSO4+H2↑。

（3）設該金屬R的相對原子質量為X，通過觀察表格可知，第一次反應消耗1.2g的金屬R，且稀硫酸被完全消耗，故第一次參加反應的稀硫酸質量是35g，其溶質質量為35g×14%=4.9g。故有：

　　R+H2SO4═RSO4+H2↑

　　X98

1.2g4.9g

根據反應物的質量比有比例式：=解得X=24，該金屬為金屬鎂。

（4）由（3）可知，第三次加入硫酸充分反應后，溶質為MgSO4，參加反應的金屬鎂的質量為8g-4.4g=3.6g假設溶質質量為x,則有：

Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑

24 120 2

3.6g x y

== 解得x=18g，y=0.3g，第三次加入硫酸充分反應后,加入稀硫酸質量為35g×3=105g，溶液蒸發掉8.3g水，且無晶體析出,另又生成0.3g氫氣，故所得溶液質量為105g+3.6g-8.3g-0.3g=100g。故所得溶液中溶質的質量分數=×100%=18%。