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(2009?昌平区一模)现有铜与金属镁、铁、锌中的一种组成的混合物,现欲测定其组成.
(查阅资料)镁、铁、锌皆能与稀硫酸发生置换反应,且生成+2价的可溶性金属化合物和氢气.
(实验步骤及数据)取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g 溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体质量数据记录如图:
通过计算(写出计算过程),求:
(1)该混合物粉末中铜的质量分数?
(2)第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?

【答案】分析:由前三次所加稀硫酸后固体剩余物的质量可得出,每次加入稀硫酸充分反应后固体质量减少1.2g,而第4次加入等量稀硫酸充分反应后固体质量只减少4.4g-4.2g=0.2g小于1.2g,说明固体中能与稀硫酸反应的金属已完全反应,剩余的全部为不能与硫酸反应的金属铜;
根据金属与酸反应的化学方程式,由消耗金属与硫酸的质量,计算出金属的相对原子质量并判断金属元素;再利用硫酸的质量计算生成的硫酸盐的质量及反应放出氢气的质量;最后利用所得溶液中溶质的质量分数=×100%,计算出溶液的质量分数;其中反应后溶液质量可利用质量守恒定律求出.
解答:解:(1)混合物中Cu的质量分数=×100%=52.5%
(2)设M金属单质的相对原子质量为X,所得溶液中MSO4的质量为y,生成H2的质量为z
第3次加入稀硫酸充分反应后,前三次共消耗金属的质量=8.0g-4.4g=3.6g,
前三次共消耗硫酸的质量=×3×14%=14.7g
    M+H2SO4═MSO4+H2↑(1分)
    X  98   X+96  2
 3.6g  14.7g   y  z
  X=24,可判断该金属是镁;
  y=18g
  z=0.3g
MSO4溶液的质量分数为×100%≈16.6%
答:该混合物粉末中铜的质量分数是52.5%;第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是16.6%.
点评:反应后所得溶液的质量可根据质量守恒定律进行计算,反应后溶液的质量=前三次所加稀硫酸的质量+前三次反应消耗金属的质量-反应放出氢气的质量.
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实验步骤实验现象实验结论
                                                         甲同学的猜想成立
反思与评价:(3)你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗?哪位同学猜想是错误的,请分析原因是______.若滤液中含有两种物质,则溶质的可能组成有(写化学式)______.
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 化学方程式
试剂1                                                       
试剂2                                                       

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