Question

某樣品為銅和氧化銅的混合物，為測定其中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，小汶同學(xué)設(shè)計了以下兩種方案：
方案一：取20 g此樣品于試管中然后通入氫氣并加熱至完全反應(yīng)，通過測定剩余固體的質(zhì)量來求算；
方案二：取20 g此樣品，加入足量稀鹽酸，通過測定反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量來求算．
（1）你選擇的方案是：

 

理由是：

 

小青同學(xué)將80 g稀鹽酸分四次加入樣品中，每次充分反應(yīng)后經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作，最后稱量，所得數(shù)據(jù)見下表：

序號	加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	剩余固體的質(zhì)量/g
第1次	20	16
第2次	20	12
第3次	20	8.5
第4次	20	n

（2）上表中n的數(shù)值為

 

．
（3）樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

 

．
（4）求鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出計算過程）．

Answer 1

分析：（1）方案的選擇應(yīng)從操作的難易程度、安全程度等方面來選擇．
（2）根據(jù)實驗中每次加入稀鹽酸后消耗固體的質(zhì)量和剩余固體的質(zhì)量，可以確定n的數(shù)值．
（3）根據(jù)剩余固體的質(zhì)量和樣品的質(zhì)量可以計算出樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（4）由第1、2次實驗中消耗稀鹽酸的質(zhì)量和消耗固體的質(zhì)量，根據(jù)氧化銅與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）由于方案二的操作簡單、安全，因此選擇方案二．
（2）第1、2次加入稀鹽酸后消耗的固體質(zhì)量分別為20g-16g=4g、16g-12g=4g，第3次加入稀鹽酸后消耗的固體質(zhì)量為12g-8.5g=3.5g＜4g．因此確定第3次加入稀鹽酸后，固體中的氧化銅已經(jīng)完全反應(yīng)，剩余的8.5g固體全部為銅；銅與稀鹽酸不反應(yīng)，因此第4次加入稀鹽酸后剩余固體的質(zhì)量仍然為8.5g．
（3）樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

20g-8.5g

20g

×100%=57.5%．
（4）設(shè)稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x．
CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O
80   73
4g   20g×x

80

73

=

4g

20g×x

，x=18.25%
故答案為：
（1）二；操作簡單、安全
（2）8.5
（3）57.5%
（4）18.25%

點評：本題主要考查實驗方案的選擇依據(jù)、有關(guān)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算和有關(guān)化學(xué)方程式的計算，難度較大．