Question

【題目】有一固體為銅和鐵的混合物，為測(cè)定混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某學(xué)習(xí)小組取樣品10g，加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖如圖1．

（1）生成氣體的總質(zhì)量為多少g．

（2）求該樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計(jì)算過程）

（3）另一學(xué)習(xí)小組取樣5克放于燒杯中，加入足量的硫酸銅溶液與之充分反應(yīng)．試計(jì)算完全反應(yīng)后燒杯中固體的質(zhì)量為多少．請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖2中畫出燒杯中的固體的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖．（假設(shè)該反應(yīng)在時(shí)間t1時(shí)恰好完全反應(yīng)）

Answer 1

【答案】（1）0.2 （2） 44%（過程見詳解） （3）5.4g

【解析】

（1）根據(jù)圖1的圖象直接讀數(shù)；

（2）根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，銅和鹽酸不反應(yīng)，鐵和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，進(jìn)行計(jì)算解答；

（3）根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，鐵可將硫酸銅溶液中的銅置換出來，進(jìn)行計(jì)算作圖。

（1）從圖1可知，反應(yīng)時(shí)間5分鐘時(shí)，氣體的質(zhì)量不再增加，因?yàn)榧尤肓俗懔康南←}酸，所以可知此時(shí)混合物中的鐵已經(jīng)充分反應(yīng)，生成氫氣的質(zhì)量為5分鐘及以后對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)，也就是0.2g；

（2）設(shè)混合物中鐵的質(zhì)量為x，根據(jù)鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可得

＝5.6g

可知混合物中鐵的質(zhì)量為5.6g，鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6g÷10g＝56%，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44%；

（3）由（2）可得，混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56%，那么5g混合物中含有鐵的質(zhì)量為2.8g，設(shè)鐵與硫酸銅反應(yīng)中置換得到的銅的質(zhì)量是y，根據(jù)鐵與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式可得：

y＝3.2g

可知置換出3.2g銅，因加入了足量的硫酸銅溶液，燒杯中固體的質(zhì)量為置換出銅的質(zhì)量與混合物中銅的質(zhì)量，故燒杯中固體的質(zhì)量為3.2g＋2.2g＝5.4g；

在繪制關(guān)系圖時(shí)，燒杯中固體質(zhì)量在反應(yīng)開始時(shí)質(zhì)量為5g，所以橫軸坐標(biāo)為0時(shí)，縱軸坐標(biāo)為5；在t1時(shí)恰好完全反應(yīng)，此刻燒杯中固體的質(zhì)量為5.4g，所以橫軸坐標(biāo)為t1時(shí)，，縱軸坐標(biāo)為5.4；之后因?yàn)殍F被完全消耗，燒杯中固體的質(zhì)量在t1時(shí)間后一直保持在5.4g，所以橫坐標(biāo)為t1后的各點(diǎn)縱坐標(biāo)為5.4；連接各點(diǎn)即可做出關(guān)系圖。