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某金属混合物的主要成分是锌、铁和铜,课外兴趣小组将500克稀硫酸溶液不断加到50克金属混合物中得到如下数据:次数第1次第2次第3次第4次第5次加入稀硫酸溶液的质
题目详情
某金属混合物的主要成分是锌、铁和铜,课外兴趣小组将500克稀硫酸溶液不断加到50克金属混合物中得到如下数据:
(1)该50克金属混合物中含有铜___克.
(2)其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少?
(3)表格中“a”的值为___.
次数 | 第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 |
加入稀硫酸溶液的质量/克 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
剩余固体的质量/克 | 37 | 24.9 | a | 3 | 3 |
(2)其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为多少?
(3)表格中“a”的值为___.
▼优质解答
答案和解析
在锌、铁和铜三种金属,锌和铁都能和硫酸反应,只有铜不和硫酸反应,所以不断加入硫酸最后剩余的是铜,也就是铜的质量为3g.由于锌铁的活动性是锌比铁活泼,根据金属反应的优先原则,锌先和硫酸反应,等到锌完全后铁才能和硫酸反应.
消耗等质量的硫酸消耗的锌和铁的质量为65:56,也就是当加入等质量的酸,如果是同种金属,则引起的固体质量变化相等,而现在加入第一硫酸,引起的质量变化为13g,而第二次是12.1g,说明第一次加入酸,只有锌参加了反应,第二次是锌和铁参加的反应.此时也可以分析如果100g硫酸消耗的铁的质量为
×13g=11.2g.而当加入第三次硫酸的时候只有铁和硫酸反应,所以可知固体在24.9g的基础上减少了11.2g,所以a=24.9g-11.2g=13.7g,根据这个分析可知继续加入100g硫酸,所以在13.7的基础上继续减少11.2g剩余2.5g,结果是剩余3g,说明硫酸过量,铁完全反应.也印证了前面分析的100g硫酸对应锌的减少量为13g,对应的铁的减少量为11.2g的结论是正确的.
计算硫酸的质量分数可以用“100g硫酸对应锌的减少量为13g“或者”100g硫酸对应的铁的减少量为11.2g“.
设100g硫酸中溶质的质量为x.
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
13g x
=
x=19.6g
或者
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 98
11.2g x
=
x=19.6g
则硫酸中溶质的质量分数为
×100%=19.6%
答:(1)该50克金属混合物中含有铜 3克.
(2)其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为19.6%
(3)表格中“a”的值为 13.7.
消耗等质量的硫酸消耗的锌和铁的质量为65:56,也就是当加入等质量的酸,如果是同种金属,则引起的固体质量变化相等,而现在加入第一硫酸,引起的质量变化为13g,而第二次是12.1g,说明第一次加入酸,只有锌参加了反应,第二次是锌和铁参加的反应.此时也可以分析如果100g硫酸消耗的铁的质量为
56 |
65 |
计算硫酸的质量分数可以用“100g硫酸对应锌的减少量为13g“或者”100g硫酸对应的铁的减少量为11.2g“.
设100g硫酸中溶质的质量为x.
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65 98
13g x
65 |
98 |
13g |
x |
x=19.6g
或者
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 98
11.2g x
56 |
98 |
11.2g |
x |
x=19.6g
则硫酸中溶质的质量分数为
19.6g |
100g |
答:(1)该50克金属混合物中含有铜 3克.
(2)其所用稀硫酸溶液的溶质质量分数为19.6%
(3)表格中“a”的值为 13.7.
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