Question

14．为测定氧化铜和铜混合物额定组成情况，某研究小组进行了如下实验．反应①、反应②均恰好完全反应．请回答问题．

（1）反应①的化学方程式为CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）列出求解混合物中发生反应的物质质量（x）的比例式$\frac{80}{x}$=$\frac{80}{8g}$．
（3）混合物中氧元素与铜元素质量的最简比为4：21．
（4）若用98%的浓硫酸配制反应①所用稀硫酸，需要浓硫酸质量为10g
（5）反应①、②结束后，过滤，将滤液蒸发56.2g水，则所得溶液的溶质质量分数为10%．

Answer 1

分析 混合物加入100g稀硫酸，只有氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，加入氢氧化钠时，硫酸铜和氢氧化钠反应，由于给出了氢氧化钠溶液的质量和对应的质量分数，可以知道反应的氢氧化钠的质量，进而求算出生成的硫酸钠和参加反应的硫酸铜的质量，进而求算出氧化铜的质量，本题可以通过关系式得到以上数据．

解答 解：
由于反应依次为CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O、CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
参加反应的氢氧化钠的质量为100g×8%=8g
设氧化铜的质量为x，硫酸溶液中溶质的质量为y，生成的氢氧化铜的质量为z，硫酸钠的质量为a
根据上面的化学反应可得关系式为
CuO～～H₂SO₄～～2NaOH～～Cu（OH）₂↓～～Na₂SO₄
80          98              80                   98                 142
x              y              8g                   z                      a
$\frac{80}{x}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{80}{8g}$=$\frac{98}{z}$=$\frac{142}{a}$
x=8g
y=9.8g
z=9.8g
a=14.2g
混合物中氧元素与铜元素质量的最简比为（8g×$\frac{16}{64+16}$×100%）：（10-8g×$\frac{16}{64+16}$×100%）=1.6：8.4=4：21
若用98%的浓硫酸配制反应①所用稀硫酸，需要浓硫酸质量为9.8g÷98%=10g
反应①、②结束后，过滤，将滤液蒸发56.2g水，则所得溶液的溶质质量分数为$\frac{14.2g}{8g+100g+100g-9.8g-56.2g}$×100%=10%
答：（1）反应①的化学方程式为 CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）列出求解混合物中发生反应的物质质量（x）的比例式 $\frac{80}{x}$=$\frac{80}{8g}$．
（3）混合物中氧元素与铜元素质量的最简比为 4：21．
（4）若用98%的浓硫酸配制反应①所用稀硫酸，需要浓硫酸质量为 10g
（5）反应①、②结束后，过滤，将滤液蒸发56.2g水，则所得溶液的溶质质量分数为 10%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．