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．

（查閱資料）（1）鎂、鐵、鋅皆能與稀硫酸發生置換反應，且生成+2價的可溶性金屬硫酸鹽和氫氣．

（2）相對原子質量：Mg﹣24、Fe﹣56、Zn﹣65

（實驗步驟及數據）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．O	35.0	35．O	35．O
剩余固體的質量/g	6.8	5.6	4.4	4.2

通過計算（寫出計算過程），求：

（1）該混合物粉末中銅的質量分數？

（2）該混合物粉末中另一金屬為何種金屬？

（3）第三次加入硫酸充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

【答案】該混合物粉末中銅的質量分數是52.5%；該混合物粉末中另一金屬為金屬鎂；第三次加入硫酸充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數是16.6%．

【解析】

試題（1）混合物中Cu的質量分數=

（2）設該金屬M的相對原子質量為X，第4次反應的稀硫酸質量為

反應的總稀硫酸質量是35g×3+=

M+H2SO4═MSO4+H2↑

X 98

8g﹣4.2g×14%

X：98=3.8g：×14%

X=24

所以該金屬是鎂．

（3）設所得溶液中MgSO4的質量為y，生成H2的質量為z

Mg+H2SO4 ═MgSO4+H2↑

98 120 2

105g×14% y z

98：120═105g×14%：y y=18g

98：2═105g×14%：z z=0.3g

MgSO4溶液的質量分數為18g/（105g+3.6g﹣0.3g）×100%≈16.6%

答：該混合物粉末中銅的質量分數是52.5%；該混合物粉末中另一金屬為金屬鎂；第三次加入硫酸充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數是16.6%．