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(2009•昌平区一模)现有铜与金属镁、铁、锌中的一种组成的混合物,现欲测定其组...

(2009•昌平区一模)现有铜与金属镁、铁、锌中的一种组成的混合物,现欲测定其组成.
(查阅资料)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应,且生成+2价的可溶性金属化合物和氢气.
(实验步骤及数据)取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g 溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量数据记录如图:
通过计算(写出计算过程),求:
(1)该混合物粉末中铜的质量分数?
(2)第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?

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由前三次所加稀硫酸后固体剩余物的质量可得出,每次加入稀硫酸充分反应后固体质量减少1.2g,而第4次加入等量稀硫酸充分反应后固体质量只减少4.4g-4.2g=0.2g小于1.2g,说明固体中能与稀硫酸反应的金属已完全反应,剩余的全部为不能与硫酸反应的金属铜; 根据金属与酸反应的化学方程式,由消耗金属与硫酸的质量,计算出金属的相对原子质量并判断金属元素;再利用硫酸的质量计算生成的硫酸盐的质量及反应放出氢气的质量;最后利用所得溶液中溶质的质量分数=×100%,计算出溶液的质量分数;其中反应后溶液质量可利用质量守恒定律求出. 【解析】 (1)混合物中Cu的质量分数=×100%=52.5% (2)设M金属单质的相对原子质量为X,所得溶液中MSO4的质量为y,生成H2的质量为z 第3次加入稀硫酸充分反应后,前三次共消耗金属的质量=8.0g-4.4g=3.6g, 前三次共消耗硫酸的质量=×3×14%=14.7g     M+H2SO4═MSO4+H2↑(1分)     X  98   X+96  2  3.6g  14.7g   y  z   X=24,可判断该金属是镁;   y=18g   z=0.3g MSO4溶液的质量分数为×100%≈16.6% 答:该混合物粉末中铜的质量分数是52.5%;第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是16.6%.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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