Question

5．某样品为铜和氧化铜的混合物，为测定样品中氧化铜的含量，甲、乙、丙、丁四位同学用此样品分别进行实验，测定的实验数据如下表：

学生 物质质量	甲	乙	丙	丁
所取固体样品的质量（克）	30	25	20	20
加入硫酸溶液的质量（克）	100	100	100	120
反应后剩余固体的质量（克）	22	17	12	12

分析实验数据计算：
（1）样品中氧化铜的质量分数是多少？
（2）硫酸溶液的溶质质量分数是多少？

Answer 1

分析 根据金属活动性铜活动性处于氢之后，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：（1）由表中数据对比分析：丙中反应前固体是20g，反应后固体是12g，故反应的氧化铜质量为8g，由丁和丙对比，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．由乙丙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，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、乙两同学硫酸量不足，丙同学恰好完全反应，丁同学酸剩余．
可以知道20g样品中含有氧化铜的质量为8g，所以其质量分数为：$\frac{8g}{20g}×$100%=×100%=40%；
（2）设参加反应的硫酸质量为x
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80　　98
8g　　 x
$\frac{80}{8g}=\frac{98}{x}$
解得：x=9.8g
硫酸的质量分数：$\frac{9.8g}{100g}$×100%=9.8%
故答案为：
（1）样品中氧化铜的质量分数是40%；
（2）硫酸溶液的溶质质量分数是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．