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现有铜与另一种金属元素的混合物粉末,可能是镁、铁、锌中的一种,现欲测定其组成. ...

现有铜与另一种金属元素的混合物粉末,可能是镁、铁、锌中的一种,现欲测定其组成.
取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g14.0%的稀硫酸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下:
次数    1    2     3     4
加入稀硫酸的质量/g   35.0   35.0   35.0    35.0
剩余固体的质量/g   6.8   5.6    4.4    4.2
求:
(1)该混合物粉末铜的质量分数?
(2)该混合物粉末中另一种金属为何种金属?
(3)第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中的溶质的质量分数是多少?
(1)分析表格发现,前三次每加入35g硫酸,剩余固体的质量就减少1.2g,但是第四次加入35g硫酸,剩余固体的质量减少0.2g,说明另一种金属已经全部参加反应,剩余固体就是铜. (2)写出化学方程式并代入数据计算即可. (3)写出化学方程式并代入数据计算即可 【解析】 (1)分析表格发现,前三次每加入35g硫酸,剩余固体的质量就减少1.2g,但是第四次加入35g硫酸,剩余固体的质量减少0.2g,说明另一种金属已经全部参加反应,剩余固体就是铜,所以铜的质量分数为×100%=52.5%. (2)设该金属的相对分子质量为X,该金属为M.  以第一次加入35g硫酸为例,纯硫酸的质量是35g×14%=4.9g.  M+H2SO4═MSO4+H2↑  x     98 1.2g   4.9g ═ ∴x=24, 根据相对原子质量表,则该金属为Mg. (3)设MgSO4的质量为Y,H2的质量为Z. 第三次加入硫酸以后,总共加入硫酸的质量是35g×3=105g,则纯硫酸的质量是105g×14%═14.7g. Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑      98     120    2      14.7g   Y     Z ==∴Y=18g∴Z=0.3g ∴溶液的质量是105g+8g-4.4g-0.3g=108.3g. ∴溶质MgS04的质量分数=×100%=16.6%. 答:该混合物粉末铜的质量分数52.5%;该混合物粉末中另一种金属为镁;第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中的溶质的质量分数是16.6%.
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考点分析:
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化学活动小组的同学在探究金属的化学性质时,发现铜与稀硫酸在常温或短时间加热的条件下均不反应.那么,铜与浓硫酸能否发生反应呢?
[猜想与假设]
猜想1:在常温下能反应;
猜想2:在常温下不能反应,但在加热条件下能反应;
猜想3:在加热条件下也不能反应.
[实验与事实]
操作1:将一小块铜片放入试管中,加入足量的浓硫酸,无明显现象;
操作2:加热该试管,铜片上有气泡生成,并闻到刺激性气味;
操作3:检验产生的有刺激性气味的气体(检验方法及现象略);
操作4:立即停止加热;
操作5:将试管中的残液慢慢倒入少量水中,溶液呈蓝色
[结论与解释]
(1)由以上探究可知猜想______正确的.(填序号)
(2)经检验产生的气体是SO2,立即停止加热是为了避免产生更多的SO2
(3)铜跟浓硫酸在加热条件下反应的产物是SO2和CuSO4
[反思与评价]
(1)操作5中,从安全角度考虑(填“能”或“不能”)______将水倒入剩余的残液里.
(2)探究结论中对产物是SO2和CuSO4的判断是否正确______,理由是______
[拓展与应用]根据以上探究和已掌握的知识,同学们又设计了两个利用废铜屑、硫酸为原料制取硫酸铜的实验方案.
甲方案:利用废铜屑和浓硫酸在加热的条件下反应制取CuSO4
乙方案:在加热条件下将废铜屑在空气中氧化成CuO,再将CuO与稀硫酸反应制取CuSO4
请你从安全、节约、环保等方面进行评价,较好的方案是______,理由是:______
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③往盛有5mL w% H2O2溶液的试管中,加入a g Fe2O3,伸入带火星的木条,木条复燃.
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问题:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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