Question

14．现有铁、铜组成的混合物10g，向其中逐滴加入质量分数为9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止．反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如图所示．试计算：
（1）样品中铜的质量分数；
（2）反应后所得溶液的溶质质量分数．
（3）反应所消耗的硫酸溶质质量．

Answer 1

分析 根据锌与硫酸反应的化学方程式，由图中最多生成的氢气质量0.10g，可以计算出：（1）参加反应的锌的质量，进而计算出样品中铜的质量分数；（2）参加反应的硫酸的质量，进而计算出硫酸溶液的质量；（3）生成硫酸锌的质量，进而计算出所得硫酸锌溶液的溶质质量分数．

解答 解：设样品中铜的质量分数为x，消耗硫酸溶液的质量为y，生成硫酸锌的质量为z
  Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65          98         161         2
10g（1-x）  y×9.8%       z        0.10g
$\frac{65}{10g×（1-x）}$=$\frac{98}{y×9.8%}$=$\frac{161}{z}$=$\frac{2}{0.1g}$
x=67.5%
y=50g
z=8.05g
所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{8.05g}{10g×（1-67.5%）+50g-0.1g}$×100%≈15.1%．
故答案为：（1）样品中铜的质量分数为67.5%；
（2）消耗硫酸溶液的质量为50g；
（3）所得溶液的溶质质量分数为15.1%．

点评 本题主要考查有关化学方程式的计算和质量分数的计算，难度较大．计算所得溶液质量时，要注意：①不能把铜的质量计算在所得溶液中；②不能把生成氢气的质量计算在所得溶液中．