Question

3．實(shí)驗(yàn)室開放日，都是給某化學(xué)興趣小組一包氧化銅和銅的混合物樣品，要求興趣小組測試樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．同學(xué)們稱取5g樣品于燒杯中，再把20g稀硫酸平均分四次加入燒杯中并進(jìn)行攪拌，讓其充分反應(yīng)．有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第1次	第2次	第3次	第4次
加入的稀硫酸的質(zhì)量/g	5	5	5	5
燒杯中剩余固體的質(zhì)量/g	4.2	3.4	3.0	3.0

求：
（1）樣品中銅的質(zhì)量為3.0g；    
 （2）樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 向氧化銅和銅的混合物樣品中加入稀硫酸，氧化銅與硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅和水而銅不能與硫酸反應(yīng)，因此隨稀硫酸的加入固體粉末質(zhì)量減少即由于氧化銅逐漸溶解于稀硫酸的結(jié)果．因此，由反應(yīng)記錄數(shù)據(jù)分析剩余固體質(zhì)量可判斷出混合物中銅的質(zhì)量、氧化銅的質(zhì)量，從而利用反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算出與氧化銅完全反應(yīng)的稀硫酸中硫酸的質(zhì)量，解決所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）由于氧化銅能與硫酸反應(yīng)逐漸溶解而銅不能與硫酸反應(yīng)，因此可判斷第4次加入稀硫酸固體質(zhì)量不再減少，此時固體全部為不能與硫酸反應(yīng)的銅；即樣品中銅的質(zhì)量為3.0g；
（2）樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.0g-3.0g}{5.0g}$×100%=40%
（3）由于第一次所加入稀硫酸中的硫酸完全反應(yīng)，因此設(shè)此時所加入的5g稀硫酸中溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量為x
H₂SO₄+CuO═CuSO₄+H₂O
98          80
x   （5-4.2）g=0.8g
$\frac{98}{x}=\frac{80}{0.8g}$
  x=0.98g
所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.98g}{5g}$×100%=19.6%
答：（1）樣品中銅的質(zhì)量為3.0g．
（2）樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%；
（3）所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%．

點(diǎn)評 根據(jù)混合物中兩物質(zhì)的性質(zhì)，分析反應(yīng)中固體質(zhì)量減少的原因，從而得到混合物組成成分的質(zhì)量關(guān)系．