Question

10．锌粉和铜粉的混合物32.5g与93.7g稀硫酸恰好完全反应，滤出不溶物，将其洗净，在空气中充分灼烧、冷却，所得固体质量为32.5g．
计算：（1）原混合物中铜的质量分数．
（2）反应后溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 根据混合物中锌与稀硫酸反应，不溶物为铜，灼烧后所得固体为氧化铜，所以原混合物中Cu的质量分数等于氧化铜中铜元素的质量分数；混合物与稀硫酸反应后所得溶液为硫酸锌溶液，由硫酸锌的质量和所得溶液质量计算得出溶质质量分数进行分析．

解答 解：（1）根据题意，原混合物中Cu的质量分数等于氧化铜中铜元素的质量分数
Cu%=$\frac{铜的相对原子质量}{氧化铜的相对分子质量}$×100%=$\frac{64}{80}$×100%=80%；
或设原混合物中Cu的质量为x
2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO
128         160
x           32.5g
$\frac{128}{x}$=$\frac{160}{32.5g}$
x=26g
Cu%=$\frac{26g}{32.5g}$×100%=80%；
（2）原混合物中锌的质量为：
32.5g×（1-80%）=6.5g或32.5g-26g=6.5g，
设生成硫酸锌的质量为y，生成氢气的质量为z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65       161   2
6.5g      y    z
$\frac{65}{6.5g}$=$\frac{161}{x}$=$\frac{2}{z}$
y=16.1g 
z=0.2g
反应后溶液中溶质的质量分数为：$\frac{16.1g}{6.5g+93.7g-0.2g}$×100%=16.1%．
故答案为：（1）原混合物中铜的质量分数是80%．
（2）反应后溶液中溶质的质量分数是16.1%．

点评 本题中的锌粉和铜粉中和稀硫酸反应的只能是锌粉，它说恰好完全反应，说明锌粉已经没有了，只剩下铜粉，即不溶物全是铜粉．