现有铜与另一种金属R的混合物粉末,另一种金属R可能是镁、铁、锌中的一种.现测定其组成,取该混合物粉末16.0g放入烧杯中,将140.0g 14.0%的稀硫酸分四次加入该烧杯中,充分反应后,测得剩余固体数据记录:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
加入稀硫酸的质量/g | 35.0 | 35.0 | 35.0 | 35.0 |
剩余固体的质量/g | 12.75 | 9.5 | 6.25 | 5.6 |
(1)该混合物粉末中另一金属R为何种金属?
(2)第三次加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是多少?
(1)根据实验数据,第一次反应中,35g稀硫酸反应完全,其中溶质H2SO4的质量=35g×14.0%=4.9g,消耗金属的质量=16.0g-12.75g=3.25g;
设R的相对原子质量为x
R+H2SO4═RSO4+H2↑
x 98
3.25g 4.9g
=x 3.25g
x=6598 4.9g
Zn的相对原子质量为65,故金属R为Zn
(2)第三次反应中,H2SO4反应完全,前三次共消耗H2SO4的质量=35g×3×14.0%=14.7g
设Zn与H2SO4反应后生成ZnSO4质量为a,生成的H2质量为b
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
98 161 2
14.7g a b
=98 14.7g
a=24.15g161 a
=98 14.7g
b=0.3g2 b
溶液中ZnSO4的质量分数=
×100%=21.1%24.15g 105g+(16.0g-6.25g)-0.3g
答:(1)该混合物粉末中另一金属R为金属锌;
(2)第三次加入稀硫酸充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数是21.1%.