Question

小亮同學對在空氣中放置一段時間的“銅樹”（鋁絲浸泡在硫酸銅溶液制成如右圖）的的成分時行分析，取出64.1克固體樣品，用10%的鹽酸充分溶解，溶液呈無色，產生的氣體和剩余固體隨消耗10%的鹽酸質量變化關系曲線如下圖：

結合圖中數據分析：
（1）讀圖可知，Cu元素的質量_____g，64.1g“銅樹”有Cu、Al、_____（填化學式）
（2）請結合化學方程式計算該“銅樹”中Al元素的質量分數？
（3）只知道“銅樹”質量m₁和消耗10%的鹽酸總質量（m₂）,也能求出“銅樹”中鋁元素質量分數，其表達式為_______________(用m₁和m₂表示，可不化簡)

Answer 1

（1）32.0 Al₂O₃ (2)64.3% （3）×100%

(1)銅不與鹽酸反應，Al能與鹽酸反應，硫酸鋁溶于水，故剩余固體的質量為銅的質量；Al與CuSO4溶液反應，生成Cu和Al2(SO4)3；
（2）設固體樣品中Al的質量為x。
2Al + 6HCl  = 2AlCl₃ + 3H₂↑
54                      6
x                       3g

x=27g
Al₂O₃與稀鹽酸反應時，消耗鹽酸的質量為109.5g×10%=10.95g
設Al₂O₃的質量為y，
Al₂O₃ + 6HCl  = 2AlCl₃ + 3H₂O↑
219
y      10.95

y=5.1g
Al₂O₃中Al的質量為5.1g××100%=2.7g
樣品中Al的質量為×100%=46.3%
答：該“銅樹”中Al元素的質量分數為46.3%。