现有铜与另一种金属元素的混合物粉末,可能是镁、铁、锌中的一种,现欲测定其组成. 取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g14.0%的稀硫酸分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固
题目
现有铜与另一种金属元素的混合物粉末,可能是镁、铁、锌中的一种,现欲测定其组成.
取该混合物粉末8.0g放入烧杯中,将140.0g14.0%的稀硫酸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下:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
加入稀硫酸的质量/g | 35.0 | 35.0 | 35.0 | 35.0 |
剩余固体的质量/g | 6.8 | 5.6 | 4.4 | 4.2 |
求:
(1)该混合物粉末铜的质量分数?
(2)该混合物粉末中另一种金属为何种金属?
(3)第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中的溶质的质量分数是多少?
答案
(1)分析表格发现,前三次每加入35g硫酸,剩余固体的质量就减少1.2g,但是第四次加入35g硫酸,剩余固体的质量减少0.2g,说明另一种金属已经全部参加反应,剩余固体就是铜,所以铜的质量分数为
×100%=52.5%.
(2)设该金属的相对分子质量为X,该金属为M.
以第一次加入35g硫酸为例,纯硫酸的质量是35g×14%=4.9g.
M+H
2SO
4═MSO
4+H
2↑
x 98
1.2g 4.9g
═
∴x=24,
根据相对原子质量表,则该金属为Mg.
(3)设MgSO
4的质量为Y,H
2的质量为Z.
第三次加入硫酸以后,总共加入硫酸的质量是35g×3=105g,则纯硫酸的质量是105g×14%═14.7g.
Mg+H
2SO
4═MgSO
4+H
2↑
98 120 2
14.7g Y Z
=
=
∴Y=18g∴Z=0.3g
∴溶液的质量是105g+8g-4.4g-0.3g=108.3g.
∴溶质MgS0
4的质量分数=
×100%=16.6%.
答:该混合物粉末铜的质量分数52.5%;该混合物粉末中另一种金属为镁;第三次加入硫酸充分反应后,所得溶液中的溶质的质量分数是16.6%.
举一反三
已知函数f(x)=x,g(x)=alnx,a∈R.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)相交,且在交点处有相同的切线,求a的值和该切线方程.
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