Question

已知一块废弃的合金材料由金、铜两种金属组成，为了测定各成分的含量，技术人员将合金样品磨成粉末，取6.3 g该粉末在空气中加热使其充分反应，冷却后称量，样品质量增至7.7 g． 试计算：
（1）该合金材料中金的质量分数．
（2）若在灼烧后样品中加入稀硫酸使其恰好完全反应，然后再用铁将溶液中的铜置换出来，理论上需要消耗铁的质量是多少克？

Answer 1

解：（1）设6.3g样品中铜的质量为x．
2Cu+O₂2CuO
128 32
x 7.7g-6.3g=1.4g
，x=5.6g
样品中金的质量分数为×100%=11.1%
答：合金材料中金的质量分数为11.1%
（2）设硫酸铜的质量为y
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80 160
1.4g+5.6g=7g y
，y=14g
设理论上需要消耗铁的质量为z．
Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu
56 160
z 14g
，z=4.9g
答：理论上需要铁的质量为4.9g．
分析：（1）真金不怕火炼，说明金即使在高温条件下也不与氧气发生反应，将该粉末在空气中加热，是铜与氧气在加热的条件下发生了反应，样品增加的质量是参加反应的氧气的质量，根据氧气的质量可求出铜的质量，进而求出金的质量，最后根据×100%求出合金中金的质量分数．
（2）要求铁的质量，必须要知道硫酸铜的质量，可根据氧化铜的质量求出硫酸铜的质量，再根据硫酸铜的质量求出铁的质量．
点评：本道题目比较难，用到的知道也比较多，第一小题的突破点是金的化学性质很稳定，第二小题的突破点是要先根据氧化铜的质量求出硫酸铜的质量．