Question

某一銅與鐵的混合物，分成質量相等的兩份，一份加足量稀硫酸，反應完畢后，有6.5g不溶物，另一份加足量硫酸銅溶液，最后得沉淀物12.9g．求原混合物中銅的質量分數(shù)是多少？
●想一想
設計一個方案來判斷鋅、銀、銅三種金屬的活動性順序．

Answer 1

分析：因為Cu的金屬活動性在（H）之后，不能與稀硫酸發(fā)生置換反應，也不能與硫酸銅反應，混合物中只有鐵可與稀硫酸和硫酸銅反應；根據(jù)“一份加足量稀硫酸，反應完畢后，有6.5g不溶物”可知，一份混合物中銅的質量為6.5g；“另一份加足量硫酸銅溶液，最后得沉淀物12.9g”，其中的沉淀物為Cu（包含置換出的銅和混合物中的銅），據(jù)此計算出鐵與硫酸銅反應置換出銅的質量，然后利用此化學方程式和生成的銅的質量，就可計算出一份混合物中鐵的質量；然后根據(jù)質量分數(shù)公式計算即可．
想一想：在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來．設計實驗證明金屬的活動性順序，可以使用活動性居中的金屬為單質、強和弱的金屬為鹽溶液的方法，或是活動性居中的金屬為鹽溶液，強和弱的金屬為單質的方法，也可以使用加酸觀察是否產生氣體的方法；

解答：解：根據(jù)題意得，鐵與硫酸銅反應置換出銅的質量為：12.9g-6.5g=6.4g，
設與硫酸銅完全反應的鐵的質量為x，
Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
56             64
x             6.4g

56

64

=

x

6.4g

解之得：x=5.6g
則原混合物中銅的質量分數(shù)為：

6.5g×2

(6.5g+5.6g)×2

×100%≈53.7%．
答：原混合物中銅的質量分數(shù)為53.7%．
★想一想：
在金屬活動性順序中，鋅＞銅＞銀，使用活動性強的金屬鋅和活動性弱的金屬銀及一種銅的鹽溶液進行設計，實驗方案是：把鋅和銀放入硫酸銅溶液中，鋅表面有紅色物質析出，銀與硫酸銅不反應，據(jù)此可證明鋅的活動性比銅強，銅的活動性比銀強；
故答案為：把鋅和銀放入硫酸銅溶液中，鋅表面有紅色物質析出，說明鋅的活動性比銅強，而銀片放入硫酸銅溶液中無現(xiàn)象．說明銀的金屬活動性比銅弱，由此可以判斷，這三種金屬的活動性從強到弱依次為：鋅＞銅＞銀．

點評：本題主要考查學生利用化學方程式進行計算的能力．解答時要先弄清Cu不能與稀硫酸和硫酸銅反應，只有鐵可與稀硫酸和硫酸銅反應．