精英家教网 > 初中化学 > 题目详情
14.某金属混合物的主要成分是锌、铁和铜,课外兴趣小组将500克稀硫酸溶液不断加到50克金属混合物中得到如下数据:
次数第1次第2次第3次第4次第5次
加入稀硫酸溶液的质量/克100100100100100
剩余固体的质量/克3724.9a33
(1)该50克金属混合物中含有铜3克.
(2)其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少?
(3)表格中“a”的值为13.7.

分析 在锌、铁和铜三种金属,锌和铁都能和硫酸反应,只有铜不和硫酸反应,所以不断加入硫酸最后剩余的是铜,也就是铜的质量为3g.由于锌铁的活动性是锌比铁活泼,根据金属反应的优先原则,锌先和硫酸反应,等到锌完全后铁才能和硫酸反应.

解答 解:在锌、铁和铜三种金属,锌和铁都能和硫酸反应,只有铜不和硫酸反应,所以不断加入硫酸最后剩余的是铜,也就是铜的质量为3g.由于锌铁的活动性是锌比铁活泼,根据金属反应的优先原则,锌先和硫酸反应,等到锌完全后铁才能和硫酸反应.
消耗等质量的硫酸消耗的锌和铁的质量为65:56,也就是当加入等质量的酸,如果是同种金属,则引起的固体质量变化相等,而现在加入第一硫酸,引起的质量变化为13g,而第二次是12.1g,说明第一次加入酸,只有锌参加了反应,第二次是锌和铁参加的反应.此时也可以分析如果100g硫酸消耗的铁的质量为$\frac{56}{65}$×13g=11.2g.而当加入第三次硫酸的时候只有铁和硫酸反应,所以可知固体在24.9g的基础上减少了11.2g,所以a=24.9g-11.2g=13.7g,根据这个分析可知继续加入100g硫酸,所以在13.7的基础上继续减少11.2g剩余2.5g,结果是剩余3g,说明硫酸过量,铁完全反应.也印证了前面分析的100g硫酸对应锌的减少量为13g,对应的铁的减少量为11.2g的结论是正确的.
计算硫酸的质量分数可以用“100g硫酸对应锌的减少量为13g“或者”100g硫酸对应的铁的减少量为11.2g“.
设100g硫酸中溶质的质量为x.
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
65    98
13g   x
$\frac{65}{98}$=$\frac{13g}{x}$
x=19.6g
或者
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
56    98
11.2g   x
$\frac{56}{98}$=$\frac{11.2g}{x}$
x=19.6g
则硫酸中溶质的质量分数为$\frac{19.6g}{100g}×$100%=19.6%
答:(1)该50克金属混合物中含有铜 3克.
(2)其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为19.6%
(3)表格中“a”的值为 13.7.

点评 题目借助数据分析将金属活动性的优先原则进行运用,解题中很容易忽略,也很难理解数据变化的规律.所以要综合分析金属反应的优先原则以及反应的质量关系.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:实验探究题

4.某学习小组用如图1所示装置测定锌铜合金中铜的质量分数.(已知:金属与酸反应会时放出一定的热量.)
(1)实验前,先用砂纸将锌铜合金打磨光亮,其目的是除去表面氧化物;
(2)实验操作步骤有:①检查气密性;②将药品和水装入各仪器中;③连接好装置;④记录C的液面位置;⑤待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;⑥由A向B滴加足量试剂.上述操作的顺序是①②③④⑥⑤(填序号);
(3)该装置的气密性的检验方法是打开分液漏斗旋塞,从D管注入水,使U型管左右液面相平,关闭分液漏斗旋塞,提高D管,右边液面高于左边液面,形成稳定的高度差或左右两边液面形成稳定的高度差,说明装置的气密性好;
(4)待B中不再有气体产生,记录C的液面位置前,需将温度恢复至室温和关闭分液漏斗的活塞;
(5)若合金质量为0.4g,加入足量的稀盐酸,充分反应后,收集到氢气体积为80mL,求合金中铜的质量分数. (在实验条件下,H2的密度为0.09g/L,4分)
(6)实验过程中,若未冷却就读取气体体积,则测得锌的质量分数将偏大(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”).
(7)指导老师认为,利用上述实验装置,测量结果总会偏小,可以将发生装置改为如图2所示装置,目的是防止因酸液加入造成测定的气体体积偏大.

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

5.化学知识中有很多的“相等”.下列叙述不正确的是(  )
A.原子中原子核内的质子数和中子数一定相等
B.同种元素的原子和离子(如钠原子和钠离子)核内质子数一定相等
C.参加化学反应的各物质的分子总和与反应后生成的各物质的分子总和相等
D.化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

2.根据如图选择正确选项(  )
A.该反应属于分解反应B.该反应的反应物②一定是氧化物
C.①,④属于单质D.原子在该反应中没有变化

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:解答题

9.如图是某化学变化的微观模型图

(1)写出上述物质中单质的名称氧气;
(2)水中H、O元素的质量比为1:8;
(3)O2-的核外有10个电子;  
(4)该反应的基本类型是分解反应.

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

3.下列实验操作中正确的是(  )
A.向试管中滴加液体时,滴管应垂悬在试管口上方,并不接触试管
B.为了节约药品,实验用剩的药品应放回原试剂瓶中
C.加热后的试管应立即用冷水冲洗
D.用量筒量液体时,量筒放平,视线与量筒内液体凹液面保持水平

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

10.不能用质量守恒定律解释的是(  )
A.水变成水蒸气时,质量保持不变
B.铁生锈时,固体质量增加
C.镁条燃烧后,所得固体质量变大
D.高锰酸钾受热分解后,剩余固体质量减轻

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:选择题

7.二氧化硫(SO2)是一种有刺激性气味的有毒气体,下列关于二氧化硫说法正确的是(  )
A.一个二氧化硫分子由一个硫原子和一个氧分子构成
B.二氧化硫由一个硫原子和两个氧原子构成
C.二氧化硫由一个硫元素和两个氧元素组成
D.一个二氧化硫分子由一个硫原子和两个氧原子构成

查看答案和解析>>

科目:初中化学 来源: 题型:填空题

8.春节期间,广西龙江发生镉污染事件,原因是当地的两家工厂违规排放废水.下表是Cd2+和常见阴离子结合的化合物溶解性情况.
Cl-SO42-CO32-NO3-OH-
Cd2+不溶不溶
(1)已知工厂违规排放的废水呈强酸性,那么,该废水中一定不可能大量存在的阴离子有CO32-、OH-.(从如表选择)
(2)为了降低江水中的浓度,环保单位可以向江水中投放一定量的D
A CaCO3   B CaCl2    C、Ca(NO32   D、Ca(OH)3

查看答案和解析>>

同步练习册答案