Question

【题目】为分析某由氧化铜和铜组成的混合物中氧化铜的质量分数，现取3份该混合物各20 g，分别缓慢加入到50 g、100 g、150 g某稀硫酸中，测得三组实验数据如表：

组别	第Ⅰ组	第Ⅱ组	第Ⅲ组
稀硫酸的质量/g	50	100	150
溶解固体的质量/g	10.0	16.0	16.0

根据实验及有关数据进行分析与计算：

(1)第Ⅰ组实验中反应物______________(填“氧化铜”“稀硫酸”或“氧化铜与稀硫酸”)反应完。

(2)20 g样品中含氧化铜的质量为________g。

(3)根据第Ⅰ组数据计算所用的稀硫酸溶质的质量分数(写出计算过程)。

(4)将第Ⅱ组混合物过滤，在滤液中滴加10%的NaOH溶液，画出在该混合溶液中加入10% NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图。

Answer 1

【答案】(1)稀硫酸；(2)16.0；(3)24.5%；(4)

【解析】(1)据表中数据分析可知，20 g混合物中含有16 g的氧化铜，第Ⅰ组实验中反应物硫酸反应完，氧化铜有剩余。(2)20 g样品中含氧化铜的质量为16g。(3)第Ⅰ组反应掉的CuO的质量为10g，设第Ⅰ组数据所用的稀硫酸溶质的质量为x，

CuO+H2SO4= CuSO4+H2O

80 98

10g x

= 解得x= 12.25g

所用稀硫酸溶质的质量分数为：

×100%=24.5%

(4)第Ⅰ组实验中50g稀硫酸反应掉10gCuO，第Ⅱ组实验中反应掉16gCuO，说明第Ⅱ组实验中稀硫酸有剩余。设16gCuO反应掉的稀硫酸溶液的质量为y，生成 CuSO4的质量为z，

CuO + H2SO4 = CuSO4+H2O

80 98 160

16g y24.5% z

= 解得y=80g = 解得z=32g

故第Ⅱ组实验中剩余稀硫酸溶液的质量为：100g-80g=20g，设与20g稀硫酸溶液反应的NaOH溶液的质量为w，

2NaOH + H2SO4=Na2SO4+2H2O

80 98

w×10% 20g×24.5%

= 解得w= 40g

故加入10% NaOH溶液40g 以后才产生沉淀。设32g CuSO4与NaOH溶液反应生成氢氧化铜的质量为m,消耗NaOH溶液的质量为n

2NaOH + CuSO4= Cu(OH)2↓+ Na2SO4

80 160 98

n×10% 32g　　　ｍ

= 解得n=160g

= 解得m=19.6g

即曲线图的横坐标中从40g处开始产生沉淀，到200g处沉淀不再增多，沉淀的最大质量是19.6g。