Question

【題目】現有銅與金屬X組成的混合物粉末，金屬X是鎂、鐵、鋅中的一種．利用該混合物進行如下實驗：

實驗步驟及數據：取該混合物粉末8.0g放入燒杯中，將140.0g 溶質質量分數為14.0%的稀硫酸平均分四次加入該燒杯中，充分反應后，測得燒杯內剩余固體的質量數據如下表：

加入稀硫酸的次數	第1次	第2次	第3次	第4次
燒杯內剩余固體質量/g	6.8	5.6	4.4	4.2

實驗通過計算，求：

（1）該混合物粉末中銅的質量分數為_____；

（2）該混合物是由銅粉和_____組成的；

（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？_____（寫出計算過程）

（4）若用溶質的質量分數為98%、密度為1.84g/cm﹣3的濃硫酸來配制本實驗中所用的稀硫酸，則需要取濃硫酸多少毫升？_____同時加入水多少毫升？_____（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】52.5% 鎂粉 16.6% 10.87m 120mL

【解析】

（1）銅在金屬活動順序中排在氫之后，銅與酸不能反應，反應后剩余固體質量4.2g即為其質量。該混合物粉末中銅的質量分數= ；

（2）第一次所加稀硫酸140g÷4＝35g完全反應時，消耗金屬的質量＝8.0g﹣6.8g＝1.2g；

由于鎂、鐵、鋅三種金屬在反應中均呈+2價，設金屬的相對原子質量為m，則

m＝24，所以金屬為鎂；

（3）第三次加入硫酸后，一共加入了35g×3＝105g硫酸

設：加入105g稀硫酸充分反應生成氫氣的質量為x，生成硫酸鎂的質量為y。

x＝0.3g，

y＝18g

所得溶液的質量＝（8.0g﹣4.4g）+105g﹣0.3g＝108.3g；

溶質的質量分數=。

答：所得溶液中溶質的質量分數是16.6%

（4）1cm﹣3＝1mL

設需要濃硫酸的質量為x

140.0g×14.0%＝x×98% 解之得 x＝20g

濃硫酸的體積＝；

需要水的質量＝140g﹣20g＝120g；

水的密度為1g/cm﹣3，故需水的體積=。

答：需要取濃硫酸10.87mL，同時加入水120mL。