Question

某樣品為銅和氧化銅的混合物，為測定該樣品中氧化銅的含量取用20克此樣品，分四次向其中加入稀鹽酸與之充分反應．每次所用鹽酸的體積與反應后剩余固體的質量見表：

第次	加入稀鹽酸的體積/ml	剩余固體的質量/g
1	40	16
2	40	12
3	40	8
4	40	8

求：
（1）上述哪幾次實驗稀鹽酸反應完了

1、2、3

．（填次數）
（2）20克樣品中銅的質量

8g

．
（3）樣品中氧化銅的質量分數

60%

．
（4）若該實驗中用的稀鹽酸的密度為1.1克/ml，請計算稀鹽酸中溶質的質量分數
（5）計算第一次反應完后，所得溶液的溶質質量分數．

Answer 1

分析：（1）由表中第1、2、3次反應情況可以得出，每加入40g稀鹽酸，可以和16g-12g=4g氧化銅發生反應；
（2）因為Cu的金屬活動性在（H）之后，故銅不能和稀鹽酸發生置換反應，因此只有氧化銅和鹽酸發生了反應．由表中第1、2、3次反應情況可以得出，每加入40g稀鹽酸，可以和16g-12g=4g氧化銅發生反應，而第四次，剩余物質質量不再變化，說明氧化銅已反應完；
（3）根據（1）中計算出的銅的質量，可已求出混合物中氧化銅的質量，然后根據質量分數公式計算即可．
（4）根據反應的化學方程式，得出各物質之間的質量比，列出比例式，就可計算出參與反應的HCl的質量，然后根據溶質質量分數公式計算即可
（5）根據化學方程式和氧化銅的質量求出所得氯化銅的質量，根據質量守恒求出所得溶液的總質量，進而求出答案．

解答：解：
（1）由表中第1、2、3次反應情況可以得出，每加入40g稀鹽酸，可以和4g氧化銅發生反應，故1、2、3次實驗稀鹽酸反應完了；故答案為：1、2、3
（2）由表中第1、2、3次反應情況可以得出，每加入40g稀鹽酸，可以和16g-12g=4g氧化銅發生反應，而第四次，剩余物質質量不再變化，說明氧化銅已反應完，剩余物質為銅；故答案為：8g．
（3）由表中數據可知，混合物中銅的質量為8g，那么樣品中氧化銅的質量分數為：

20g-8g

20g

×100%=60%．
故答案為：60%．
（4）設第一次參與反應的HCl的質量為x，所得CuCl₂的質量為y
CuO+2HCl═CuCl₂+H₂O
80    73  135
4g    x     y

80

73

 =

4g

x

；

80

4g

=

135

y

解之得：x=3.65g  y=6.75g
鹽酸中溶質的質量分數為：

3.65g

40ml×1.1g/ml

×100%=8.3%
故答案為：8.3%
（5）根據質量守恒定律可知CuCl₂溶液的質量=40ml×1.1g/ml+4g-=48g  
所以所得CuCl₂溶液的質量分數=

6.75g

48g

×100%=14.1% 
答：第一次反應完后，所得溶液的溶質質量分數14.1%．

點評：本題主要考查利用化學方程式進行計算的能力，同時也考查了學生分析數據，找出規律的能力．