Question

我國約在南北朝時就開始冶鑄黃銅，黃銅是銅和鋅的合金（Cu-Zn），它可用來制造機器、電器零件及日用品．為了測定某黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)（不考慮黃銅中的其它雜質(zhì)），現(xiàn)將30g稀鹽酸分三次加入到5g黃銅樣品粉末中，每次充分反應(yīng)后，測定生成氫氣的質(zhì)量，實驗數(shù)據(jù)見下表：

	第一次	第二次	第三次
加入稀鹽酸的質(zhì)量（g）	10	10	10
生成氫氣的質(zhì)量（g）	0.04	m	0.02

試求：
（1）m=

0.04

g；
（2）此黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)黃銅中的成分可知，鋅與稀鹽酸反應(yīng)，根據(jù)第一次加鹽酸和第三次加稀鹽酸生成氫氣的質(zhì)量可確定第一次和第二次酸不足，第三次加酸時酸過量，則第一次和第二次生成的氫氣質(zhì)量相同；
（2）根據(jù)10g黃銅樣品粉末與稀鹽酸完全反應(yīng)共生成氫氣的質(zhì)量，代入鋅與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可計算鋅的質(zhì)量，然后再計算黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)．
（3）根據(jù)第一次10g鹽酸完全反應(yīng)生成氫氣0.4g，可求出HCl的質(zhì)量，從而求出鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

解答：解：（1）根據(jù)黃銅中分三次加稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量可知，第三次生成的氫氣質(zhì)量較少，則第一次和第二次鹽酸完全反應(yīng)，即第一次和第二次生成的氫氣的質(zhì)量相同，均為0.04g
（2）10g黃銅樣品粉末與稀鹽酸完全反應(yīng)共生成氫氣的質(zhì)量為0.04g+0.04g+0.02g=0.1g，
設(shè)黃銅中鋅的質(zhì)量為x   
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑       
65           2
x            0.1g         
 

65

x

=

2

0.1g

       x=3.25g    
黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù) 

3.25g

5g

×100%=65%
設(shè)生成0.04g氫氣所用HCl的質(zhì)量為y，則
   Zn+2HCl=ZnCl₂ +H₂↑
       73        2 
       y        0.04g

73

y

=

2

0.04g

     
 y=1.46g          
（3）所用稀鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是

1.46g

10g

×%=14.6%   
答：（2）黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)為65%．
（3）稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為14.6%  
  故答案為：（1）0.04  （2）65%  （3）14.6%

點評：本題考查學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用，并結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式進行簡單計算，準確分析鋅與酸反應(yīng)那種物質(zhì)過量是關(guān)鍵．