Question

18．已知燒杯中裝有200g硫酸和硫酸銅混合溶液，其中含硫酸銅4.8g．向燒杯中逐漸加入氧化銅，燒杯中溶液的質(zhì)量與加入氧化銅的質(zhì)量關(guān)系如圖所示．當(dāng)恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得的溶液為不飽和溶液．
（提示：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O）請(qǐng)計(jì)算：
（1）m=208g．
（2）原混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）若取恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液10g配制成20%的硫酸銅溶液，需要30%的硫酸銅溶液多少克？

Answer 1

分析 （1）由圖示可知氧化銅為8g，根據(jù)方程式可知氧化銅質(zhì)量全部進(jìn)入溶液；
（2）根據(jù)氧化銅的質(zhì)量和方程式計(jì)算硫酸的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算原混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)溶液稀釋或濃縮前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變分析．

解答 解：（1）根據(jù)方程式CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O可知氧化銅質(zhì)量全部進(jìn)入溶液，所以m=200g+8g=208g；
（2）設(shè)混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量為x，生成硫酸銅的質(zhì)量為y
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80   98    160
8g    x    y
$\frac{80}{8g}$=$\frac{98}{x}$=$\frac{160}{y}$
x=9.8g  y=16g
原混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{9.8g}{200g}$×100%=4.9%；
（3）恰好完全反應(yīng)時(shí)所得溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4.8g+16g}{208g}$×100%=10%
設(shè)需要30%的硫酸銅溶液z
10g×10%+z×30%=（10g+z）×20%
z=10g．
答：（1）208g；
（2）原混合溶液中H₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.9%；
（3）需要30%的硫酸銅溶液10g．

點(diǎn)評(píng) 本題是借助于數(shù)學(xué)模型，利用圖表的方式來分析和解決化學(xué)計(jì)算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強(qiáng)的識(shí)圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．