Question

某同学用稀硫酸和氧化铜做“氧化铜+硫酸→硫酸铜+水”反应的实验，取得了下表中的数据：

实验 次数	氧化铜 的质量	硫酸溶液 的质量	无水硫酸 铜的产量
1	2.0g	120g	4.0g
2	4.0g	120g	8.0g
3	6.0g	120g	9.6g
4	8.0g	200g	16.0g
5	10.0g	200g	x

根据表中的数据，请你一起来回答：
（1）哪几次实验中氧化铜有剩余？
（2）哪几次实验中硫酸有剩余？
（3）x值是多少？
（4）计算实验中所用硫酸溶液的质量分数；
（5）第2次实验中，氧化铜刚刚完全溶解时，溶液中残余硫酸的质量分数是多少？

Answer 1

由1、2、3次实验可知，第1、2次反应硫酸有剩余，第3次反应氧化铜有剩余；
第3次实验中，硫酸完全反应，设硫酸的质量为x，
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
98 160
x 9.6g

98

160

=

x

9.6g

，
x=5.88g，
则稀硫酸的质量分数为：

5.88g

120g

×100%=4.9%，
根据反应的化学方程式可以计算：第4次实验中，8.0g氧化铜和200g稀硫酸恰好完全反应，生成16.0g硫酸铜；
第5次实验中，氧化铜过量，以稀硫酸计算可知，x=16.0g；
第2次实验中，氧化铜刚刚完全溶解时，溶液中残余硫酸的质量分数是多少？
120g稀硫酸中，硫酸的质量为：120g×4.9%=5.88g，
设4.0g氧化铜刚刚完全溶解时消耗硫酸的质量为y，
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，
8098
4.0g y

80

98

=

4.0g

y

，y=4.9g，
剩余硫酸的质量为：5.88g-4.9g=0.98g，
则第2次实验中，氧化铜刚刚完全溶解时，溶液中残余硫酸的质量分数为：

0.98g

4.0g+120g

×100%=0.79%；
故答案为：
（1）3、5实验中氧化铜有剩余；
（2）1、2实验中硫酸有剩余；
（3）x值是16.0g；
（4）实验中所用硫酸溶液的质量分数是4.9%；
（5）第2次实验中，氧化铜刚刚完全溶解时，溶液中残余硫酸的质量分数是0.79%．