《2025年走进重高培优测试九年级化学全一册人教版》

25.（10 分）现有铜与另一种金属的混合物粉末，另一种金属可能是镁、铁、锌中的一种，现欲测定其组成。
【实验步骤及数据】取该混合物粉末 8.0g 放入烧杯中，将 140.0g 14.0％的稀硫酸分 4 次加入该烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量数据记录如下表所示：

（1）请通过计算确定该混合物粉末中铜的质量分数。
（2）请通过计算确定该混合物粉末中另一种金属成分。
（3）请计算第 3 次加入稀硫酸充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（结果精确到 0.1％）

答案： 25.
(1)该混合物粉末中Cu的质量分数为$\frac{4.2g}{8.0g}×100％ = 52.5％。$
(2)设该混合物粉末中另一种金属的相对分子质量为x，该金属为M。
以第1次加入35.0g稀硫酸为例，纯硫酸的质量是35.0g×14.0％ = 4.9g，参加反应的M的质量为8.0g - 6.8g = 1.2g。
M + H₂SO₄ = MSO₄ + H₂↑
x 98
1.2g 4.9g
$\frac{x}{98} = \frac{1.2g}{4.9g}，$解得x = 24。
根据相对原子质量表可知，则该金属为Mg。
(3)设第3次加入稀硫酸充分反应后所得溶液中MgSO₄的质量为y，生成H₂的质量为z。
Mg + H₂SO₄ = MgSO₄ + H₂↑
98 120 2
105g×14.0％ y z
$\frac{98}{105g×14.0％} = \frac{120}{y} = \frac{2}{z}，$解得y = 18g，z = 0.3g。MgSO₄溶液的溶质质量分数为$\frac{18g}{105g + (8.0g - 4.4g) - 0.3g}×100％ ≈ 16.6％。$