Question

初中化学题，求详细解答

现有铜与金属镁，铁，锌中的一种或两种组成的混合物，兴趣小组的同学欲测定其组成。进行以下实验，去该混合物粉末8.0克放入烧杯中，将40克溶质质量分数为24.5%的稀硫酸平均四次加入到该烧杯中，充分反应后，测得剩余固体的质量数据记录如上图。回答
⑴该混合物中铜的质量分数是（ ）
⑵如果该混合物是铜与一种金属组成的，该金属是（ ），如果该混合物是铜与两种金属组成的，这两种金属是（ ）

Answer 1

首先，这4种金属只有铜不能和硫酸反应。因此最后剩余的（质量不再变化的）3.6g为铜。
因此（1）铜的质量分数为3.6/8 = 45%
每一次加入的硫酸溶质质量为40/4 * 24.5% = 2.45g。
而第一次反应的金属质量为8-6.6=1.4g。
鉴于三种金属（Zn、Fe、Mg）与硫酸的反应化学方程式的计量数之比为1：1，
因此（2）如果只有一种金属，设该金属相对原子质量为x，则有x/98 = 1.4/2.45.
解得x=56
因此该金属为铁。
如果是两种金属，则该两种金属应该一种相对质量大于56，另一种小于56（因为混合物除铜外的平均相对质量为56，就像上面计算的一样）。因此镁和锌符合要求。（24和65）