Question

【題目】為分析某由氧化銅和銅組成的混合物中氧化銅的質量分數，現取3份該混合物各20 g，分別緩慢加入到50 g、100 g、150 g某稀硫酸中，測得三組實驗數據如表：

組別	第Ⅰ組	第Ⅱ組	第Ⅲ組
稀硫酸的質量/g	50	100	150
溶解固體的質量/g	10.0	16.0	16.0

根據實驗及有關數據進行分析與計算：

(1)第Ⅰ組實驗中反應物______________(填“氧化銅”“稀硫酸”或“氧化銅與稀硫酸”)反應完。

(2)20 g樣品中含氧化銅的質量為________g。

(3)根據第Ⅰ組數據計算所用的稀硫酸溶質的質量分數(寫出計算過程)。

(4)將第Ⅱ組混合物過濾，在濾液中滴加10%的NaOH溶液，畫出在該混合溶液中加入10% NaOH溶液的質量與生成沉淀質量變化關系的曲線圖。

Answer 1

【答案】(1)稀硫酸；(2)16.0；(3)24.5%；(4)

【解析】(1)據表中數據分析可知，20 g混合物中含有16 g的氧化銅，第Ⅰ組實驗中反應物硫酸反應完，氧化銅有剩余。(2)20 g樣品中含氧化銅的質量為16g。(3)第Ⅰ組反應掉的CuO的質量為10g，設第Ⅰ組數據所用的稀硫酸溶質的質量為x，

CuO+H2SO4= CuSO4+H2O

80 98

10g x

= 解得x= 12.25g

所用稀硫酸溶質的質量分數為：

×100%=24.5%

(4)第Ⅰ組實驗中50g稀硫酸反應掉10gCuO，第Ⅱ組實驗中反應掉16gCuO，說明第Ⅱ組實驗中稀硫酸有剩余。設16gCuO反應掉的稀硫酸溶液的質量為y，生成 CuSO4的質量為z，

CuO + H2SO4 = CuSO4+H2O

80 98 160

16g y24.5% z

= 解得y=80g = 解得z=32g

故第Ⅱ組實驗中剩余稀硫酸溶液的質量為：100g-80g=20g，設與20g稀硫酸溶液反應的NaOH溶液的質量為w，

2NaOH + H2SO4=Na2SO4+2H2O

80 98

w×10% 20g×24.5%

= 解得w= 40g

故加入10% NaOH溶液40g 以后才產生沉淀。設32g CuSO4與NaOH溶液反應生成氫氧化銅的質量為m,消耗NaOH溶液的質量為n

2NaOH + CuSO4= Cu(OH)2↓+ Na2SO4

80 160 98

n×10% 32g　　�。�

= 解得n=160g

= 解得m=19.6g

即曲線圖的橫坐標中從40g處開始產生沉淀，到200g處沉淀不再增多，沉淀的最大質量是19.6g。