Question

為探究一種混合物是由銅粉與鎂粉、鐵粉、鋅粉中的哪一種金屬組成．某同學進行了如下實驗：稱量8.0g該混合物粉末放入燒杯中→將140g 14%的稀硫酸平均分成四份依次加入該燒杯中→充分反應后測定剩余固體質量→數據處理：將測得剩余固體質量與加入稀硫酸的質量關系繪制成右圖．試計算：
（1）該混合物是由銅粉和______組成的．
（2）加入105g稀硫酸充分反應后，所得溶液的質量．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用前三次反應所加稀硫酸完全反應時，硫酸與金屬的質量關系，根據反應的化學方程式，計算出金屬的相對原子質量，確定金屬；
（2）根據反應的化學方程式，由反應消耗硫酸的質量計算放出氫氣的質量，運用質量守恒定律，計算反應后所得溶液的質量．
解答：解：（1）由第一次所加稀硫酸140g÷4=35g完全反應時，消耗金屬的質量=8.0g-6.8g=1.2g；
由于鎂、鐵、鋅三種金屬在反應中均呈+2價，設金屬的相對原子質量為m，則
M+H₂SO₄═MSO₄+H₂↑
m     98
1.2g  35g×14%
=  m=24，所以金屬為鎂；
故答案為：鎂粉；
（2）設加入105g稀硫酸充分反應生成氫氣的質量為x．
Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑
24               2
8.0g-4.4g        x
   x=0.3g
所得溶液的質量=（8.0g-4.4g）+105g-0.3g=108.3g
答：加入105g稀硫酸充分反應后，所得溶液的質量為108.3g．
點評：由剩余固體質量與加入稀硫酸的質量關系曲線的折點處在105與140之間，可知前三次所加的稀硫酸均已完成反應．