为分析某由氧化铜和铜组成的混合物中氧化铜的质量分数，现取3份该混合物各20g，分别缓慢加入到50g、100g、150g某稀硫酸中，测得三组实验数据如表：第I组第Ⅱ组第Ⅲ组稀

Question

为分析某由氧化铜和铜组成的混合物中氧化铜的质量分数，现取3份该混合物各20g，分别缓慢加入到50g、100g、150g某稀硫酸中，测得三组实验数据如表：

	第I组	第Ⅱ组	第Ⅲ组
稀硫酸的质量/g	50	100	150
溶解固体的质量/g	10.0	16.0	16.0

根据实验及有关数据进行分析与计算：

（1）第I组实验中反应物___（填“氧化铜“、“稀硫酸”或“氧化铜与稀硫酸”）反应完．
（2）20g样品中含氧化铜的质量为___g．
（3）根捃第Ⅰ组数据计算所用的稀硫酸溶质的质量分数（写出计算过程）
（4）将第Ⅱ组混合物过滤，在滤液中滴加10%的NaOH溶液，画出在该混合溶液中加入10%NaOH溶液的质量与生成沉淀质量变化关系的曲线图．

Answer 1

（1）样品中的氧化铜和硫酸反应而铜不和硫酸反应，第I组实验中反应物是氧化铜与稀硫酸；故填：氧化铜与稀硫酸；
（2）20g样品中含氧化铜的质量16g，故填：16．
样品中氧化铜的质量分数：(16g)/(20g)×100%=80%，故填80%．
（3）设：稀硫酸的溶质质量分数为x
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
 80     98
10g   50g•x
x=24.5%
答：所用稀硫酸的溶质质量分数为24.5%．
（4）设和16g氧化铜反应的稀硫酸质量为y，生成的硫酸铜的质量为z．
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
 80      98        160
16g   24.5%y     z
(80)/(16g)=(98)/(24.5%y)=(160)/(z)
解得 y=80g
解得 z=32g
设和（100g-80g）稀硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为m．
                  H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2 H₂O
                   98           80
（100g-80g）×24.5% 10%m
(98)/((100g-80g)×24.5%)=(80)/(10%m)
解得m=40g因为向有稀硫酸和硫酸铜的溶液中滴加氢氧化钠溶液时，可以看成氢氧化钠溶液先和硫酸反应再和硫酸铜反应，所以我们得到起点坐标（40，0）．
设和生成的硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量为n，反应生成的沉淀的质量为w．
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160           80        98
32g         10%n      w
(160)/(32g)=(80)/(10%n)=(98)/(w)
解得n=160g，w=19.6g
和剩余的稀硫酸以及硫酸铜反应的氢氧化钠溶液的质量总和是40g+160g=200g，所以我们得到折点坐标（200，19.6），故绘制图象如图．