Question

20．某同学为了测定铜镁合金样品中铜的质量分组，将400g稀硫酸分2次加入到盛有13g该样品的烧杯中，烧杯内物质的质量如下表．试回答：

	第1次	第2次
加入稀硫酸的质量/g	200	200
烧杯内物质的质量/g	212.5	412.25

（1）两次反应共产生氢气0.75g；
（2）下列关于上述两次反应的说法中正确的是①④；
①第1次反应后烧杯内剩余固体含有的铜和镁
②第2次反应后烧杯内剩余固体含有的铜和镁
③第1次反应稀硫酸过量
④第2次反应稀硫酸过量
（3）列式计算该铜镁合金样品中铜的质量分数（精确到小数点后一位）；
（4）为配制400g上述稀硫酸，若使用98%浓硫酸配制，需水350g．

Answer 1

分析 （1）根据表中的数据对比分析结合质量守恒定律求解生成氢气的质量；
（2）根据质量守恒，13g样品加入200g稀硫酸，生成氢气的质量为 200g+13g-212.5g=0.5g，再加入200g稀硫酸，生成氢气的质量为212.5g+200g-412.25g=0.25g．
（3）根据氢气的质量计算镁的质量
（3）根据第1次稀硫酸中中溶质的质量；根据计算结果和混合前后溶质的质量不变计算．

解答 解：（1）由表中甲、丙的数据可知，生成氢气的总质量为400g+13g-412.25g=0.75g．
（2）13g样品加入200g稀硫酸，生成氢气的质量为 200g+13g-212.5g=0.5g，加入400g稀硫酸，生成氢气的质量为400g+13g-412.25g=0.75g．说明第1次反应硫酸完全反应，剩余物为铜和镁；每消耗200g稀硫酸生成氢气为0.5g，第2次反应生成的氢气的质量为0.25g，所以硫酸过量，镁完全反应，剩余物为铜．故选：①④；
（3）设镁的质量为x
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24                             2
x                             0.75g
$\frac{24}{x}=\frac{2}{0.75g}$
解得：x=9g
铜镁合金样品中铜的质量分数为$\frac{13g-9g}{13g}×100%$≈30.8%，
（3）200g稀硫酸中溶质的质量为y
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
         98                    2
          y                   0.5g
$\frac{98}{y}=\frac{2}{0.5g}$
y=24.5g
则400g上述稀硫酸中硫酸的质量为24.5g×2=49g，
设配制400g上述稀硫酸，需98%浓硫酸z，
98%×z=49g
z=50g，
需要水的质量为：400g-50g=350g；
故答案为：（1）0.75；（2）①④；（3）铜镁合金样品中铜的质量分数为30.8%，（4）350．

点评 本题难度一般，但综合性强，以信息给予题的形式考查了金属的化学性质、质量守恒定律的应用等，完成此题可以依据已有的知识进行．