Question

5．某樣品為銅和氧化銅的混合物，為測定樣品中氧化銅的含量，甲、乙、丙、丁四位同學用此樣品分別進行實驗，測定的實驗數據如下表：

學生 物質質量	甲	乙	丙	丁
所取固體樣品的質量（克）	30	25	20	20
加入硫酸溶液的質量（克）	100	100	100	120
反應后剩余固體的質量（克）	22	17	12	12

分析實驗數據計算：
（1）樣品中氧化銅的質量分數是多少？
（2）硫酸溶液的溶質質量分數是多少？

Answer 1

分析 根據金屬活動性銅活動性處于氫之后，不能與稀硫酸反應，因此銅和氧化銅的混合物加入稀硫酸，只有氧化銅與硫酸發(fā)生反應；分析表中數據找出恰好完全反應的實驗數據進行計算．

解答 解：（1）由表中數據對比分析：丙中反應前固體是20g，反應后固體是12g，故反應的氧化銅質量為8g，由丁和丙對比，固體混合物相同，酸由100g增加到120g，反應掉的氧化銅仍為8g，說明20g混合物中只含8g氧化銅．由乙丙對比固體混合物質量不同，酸相同，而反應掉的氧化銅相同都是8g，說明25g混合物中的氧化銅沒有全部反應，即100g稀硫酸能與20g混合物中的8g氧化銅恰好完全反應．所以甲、乙兩同學硫酸量不足，丙同學恰好完全反應，丁同學酸剩余．
可以知道20g樣品中含有氧化銅的質量為8g，所以其質量分數為：$\frac{8g}{20g}×$100%=×100%=40%；
（2）設參加反應的硫酸質量為x
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80　　98
8g　　 x
$\frac{80}{8g}=\frac{98}{x}$
解得：x=9.8g
硫酸的質量分數：$\frac{9.8g}{100g}$×100%=9.8%
故答案為：
（1）樣品中氧化銅的質量分數是40%；
（2）硫酸溶液的溶質質量分數是9.8%．

點評 本題主要考查含雜質物質的化學方程式計算和溶質質量分數的計算，難度較大．