Question

为探究一种混合物是由铜粉与镁粉、铁粉、锌粉中的哪一种金属组成．某同学进行了如下实验：称量8.0g该混合物粉末放入烧杯中→将140g 14%的稀硫酸平均分成四份依次加入该烧杯中→充分反应后测定剩余固体质量→数据处理：将测得剩余固体质量与加入稀硫酸的质量关系绘制成右图．试计算：
（1）该混合物是由铜粉和______组成的．
（2）加入105g稀硫酸充分反应后，所得溶液的质量．

Answer 1

解：（1）由第一次所加稀硫酸140g÷4=35g完全反应时，消耗金属的质量=8.0g-6.8g=1.2g；
由于镁、铁、锌三种金属在反应中均呈+2价，设金属的相对原子质量为m，则
M+H₂SO₄═MSO₄+H₂↑
m 98
1.2g 35g×14%
= m=24，所以金属为镁；
故答案为：镁粉；
（2）设加入105g稀硫酸充分反应生成氢气的质量为x．
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24 2
8.0g-4.4g x
x=0.3g
所得溶液的质量=（8.0g-4.4g）+105g-0.3g=108.3g
答：加入105g稀硫酸充分反应后，所得溶液的质量为108.3g．
分析：（1）利用前三次反应所加稀硫酸完全反应时，硫酸与金属的质量关系，根据反应的化学方程式，计算出金属的相对原子质量，确定金属；
（2）根据反应的化学方程式，由反应消耗硫酸的质量计算放出氢气的质量，运用质量守恒定律，计算反应后所得溶液的质量．
点评：由剩余固体质量与加入稀硫酸的质量关系曲线的折点处在105与140之间，可知前三次所加的稀硫酸均已完成反应．