Question

4．現(xiàn)有銅與金屬鎂、鐵、鋅中的一種組成的混合物，現(xiàn)欲測定其組成
【查閱資料】
鎂、鐵、鋅皆能與稀硫酸發(fā)生置換反應且生成+2價的可溶性金屬化合物和氫氣
【實驗步驟及數(shù)據(jù)】
取該混合物粉末10g放入燒杯中，將140.0g溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為14.0%的稀硫酸平均分四次加入該燒杯中，充分反應后，測得剩余固體質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄如圖1：
通過計算（寫出計算過程），求：
（1）該混合物粉末中銅的質(zhì)量分數(shù)？
（2）該合金是銅與哪種金屬組成的？
（3）實驗室有一瓶濃硫酸，仔細觀察標簽如圖2，現(xiàn)要將100g這種濃硫酸稀釋為質(zhì)量分數(shù)為實驗所用的稀硫酸，需要加水的質(zhì)量是600g

Answer 1

分析 由表中信息可知，第1、2、3次反應后，反應的物質(zhì)質(zhì)量都是1.2g，第四次反應的物質(zhì)質(zhì)量是0.2g，說明第四次反應后剩余固體都是銅，再根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以進行相關方面的計算．根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變解答；

解答 解（1）混合物粉末中銅的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{6.2g}{8.0g}$×100%=62%，
答：該混合物粉末中銅的質(zhì)量分數(shù)62%．
（2）設該金屬化學式為R，原子量為M，
   R+H₂SO₄=RSO₄+H₂↑，
   M    98
 1.2g   35gx14%
$\frac{M}{1.2g}=\frac{98}{35g×14%}$，
M=24，
因為鎂的相對原子質(zhì)量是24，鋅的相對原子質(zhì)量是65，因此混合物中另一種金屬是鎂．
答：該合金是銅與鎂組成的．
（3）設100g這種濃硫酸稀釋為質(zhì)量分數(shù)為14%的硫酸，需要水的質(zhì)量為x．
100g×98%═（100g+x）×14%，解得x═600g．
答：現(xiàn)要將100g這種濃硫酸稀釋為質(zhì)量分數(shù)為實驗所用的稀硫酸，需要加水的質(zhì)量是600g．

點評 反應后所得溶液的質(zhì)量可根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行計算，反應后溶液的質(zhì)量=前三次所加稀硫酸的質(zhì)量+前三次反應消耗金屬的質(zhì)量-反應放出氫氣的質(zhì)量．