Question

15．某样品为Cu和CuO的混合物，为测定样品中CuO的含量，甲、乙、丙三位学生用同一种样品分别进行实验，测得的数据如下表：

学生 物质质量	甲	乙	丙
所取固体样品的质量/g	25	20	20
加入硫酸溶液的质量/g	100	100	120
反应后剩余固体的质量/g	17	12	12

（1）甲、乙、丙中恰好完全反应的一组是乙，理由是甲同学硫酸量不足，乙同学恰好完全反应，丙同学酸剩余．
（2）求硫酸溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 根据金属活动性铜活动性处于H之后，不能与稀硫酸反应，因此铜和氧化铜的混合物加入稀硫酸，只有氧化铜与硫酸发生反应；分析表中数据找出恰好完全反应的实验数据进行计算．

解答 解：由表中数据对比分析：甲中反应前固体是25g，反应后固体是17g，故反应的氧化铜质量为8g，由甲和乙对比，固体混合物质量不同，酸相同，而反应掉的氧化铜相同都是8g，说明25g混合物中的氧化铜没有全部反应，乙和丙对比，固体混合物相同，酸由100g增加到120g，反应掉的氧化铜仍为8g，说明20g混合物中只含8g氧化铜．即100g稀硫酸能与20g混合物中的8g氧化铜恰好完全反应．所以甲、乙、丙中恰好完全反应的一组是乙；
甲同学硫酸量不足，乙同学恰好完全反应，丙同学酸剩余．
（2）设参加反应的硫酸质量为x
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80 98
8g x
$\frac{80}{8g}=\frac{98}{x}$
x=9.8g
硫酸的质量分数：$\frac{9.8g}{100g}×$100%=9.8%
答案：
（1）乙；甲同学硫酸量不足，乙同学恰好完全反应，丙同学酸剩余；
（2）硫酸溶液中溶质的质量分数为9.8%．

点评 本题主要考查含杂质物质的化学方程式计算和溶质质量分数的计算，难度较大．