(2007?綿陽)已知一塊廢棄的合金材料由金、銅兩種金屬組成,為了測定各成分的含量,技術人員將合金樣品磨成粉末,取6.3 g該粉末在空氣中加熱使其充分反應,冷卻后稱量,樣品質量增至7.7 g. 試計算:
(1)該合金材料中金的質量分數.
(2)若在灼燒后樣品中加入稀硫酸使其恰好完全反應,然后再用鐵將溶液中的銅置換出來,理論上需要消耗鐵的質量是多少克?
【答案】
分析:(1)真金不怕火煉,說明金即使在高溫條件下也不與氧氣發生反應,將該粉末在空氣中加熱,是銅與氧氣在加熱的條件下發生了反應,樣品增加的質量是參加反應的氧氣的質量,根據氧氣的質量可求出銅的質量,進而求出金的質量,最后根據

×100%求出合金中金的質量分數.
(2)要求鐵的質量,必須要知道硫酸銅的質量,可根據氧化銅的質量求出硫酸銅的質量,再根據硫酸銅的質量求出鐵的質量.
解答:解:(1)設6.3g樣品中銅的質量為x.
2Cu+O
2
2CuO
128 32
x 7.7g-6.3g=1.4g

,x=5.6g
樣品中金的質量分數為

×100%=11.1%
答:合金材料中金的質量分數為11.1%
(2)設硫酸銅的質量為y
CuO+H
2SO
4═CuSO
4+H
2O
80 160
1.4g+5.6g=7g y

,y=14g
設理論上需要消耗鐵的質量為z.
Fe+CuSO
4═FeSO
4+Cu
56 160
z 14g

,z=4.9g
答:理論上需要鐵的質量為4.9g.
點評:本道題目比較難,用到的知道也比較多,第一小題的突破點是金的化學性質很穩定,第二小題的突破點是要先根據氧化銅的質量求出硫酸銅的質量.