某課外小組對氧化銅和銅的混合物成分進行探究.他們稱取10g此樣品,向其中加入適量的稀硫酸,使之恰好完全反應后,過濾,得到溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為10%的溶液及2g濾渣(反應的化學方程式:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O).
請你計算:
(1)10g此樣品中銅的質(zhì)量是______g.
(2)樣品中銅元素與氧元素的質(zhì)量比.
(3)所加入的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)?
解:(1)銅不與硫酸反應,而氧化銅可溶解于硫酸溶液,因此所得濾渣即銅的質(zhì)量;
故答案為:2;
(2)混合物中氧化銅的質(zhì)量=10g-2g=8g
Cu元素質(zhì)量=2g+8g×
×100%=8.4g
O元素質(zhì)量=8g×
×100%=1.6g
Cu、O元素質(zhì)量比=8.4:1.6=21:4
答:樣品中銅元素與氧元素的質(zhì)量比為21:4;
(3)設參加反應的H
2SO
4的質(zhì)量為x;生成CuSO
4的質(zhì)量為y
CuO+H
2SO
4═CuSO
4+H
2O
80 98 160
8g x y
=
x=9.8g
=
y=16g
反應后所得硫酸銅溶液的質(zhì)量=16g÷10%=160g,則消耗稀硫酸的質(zhì)量=160g-8g=152g
所加入的稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=
×100%=6.4%
答:所加入的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為6.4%.
分析:(1)根據(jù)金屬活動性可知,銅不能與稀硫酸反應,因此恰好完全反應后的濾渣為銅;
(2)銅元素質(zhì)量為單質(zhì)銅的質(zhì)量與氧化銅中銅元素質(zhì)量之和與氧化銅中氧元素的質(zhì)量比;
(3)根據(jù)反應消耗氧化銅的質(zhì)量,利用化學方程式計算出所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量及生成硫酸銅的質(zhì)量,稀硫酸的質(zhì)量=反應后硫酸銅溶液質(zhì)量-氧化銅的質(zhì)量,硫酸質(zhì)量與稀硫酸質(zhì)量比可計算所加入的稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù).
點評:樣品中銅元素以游離態(tài)的單質(zhì)銅和化合態(tài)的氧化銅兩種形式存在,計算時不能誤解成單質(zhì)銅或氧化銅中銅元素.