Question

普通黃銅僅由銅和鋅組成，廣泛用于制造板材、管材等，也用于鑄造機械零件．某化學(xué)興趣小組為了測定得到的黃銅樣品中銅的含量，稱取20g樣品研細后放置于燒杯中，加入50g稀硫酸，恰好完全反應(yīng)后，冷卻，稱得燒杯的總質(zhì)量為69.8g．請計算（計算結(jié)果精確到0.1%）：
（1）此黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)；
（2）所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：黃銅中的鋅與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣而銅不與稀硫酸反應(yīng)．
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律解出氫氣的質(zhì)量，然后再根據(jù)方程式中的比例關(guān)系求解鋅的質(zhì)量；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律解答反應(yīng)后溶液的質(zhì)量，利用方程式解答反應(yīng)后溶質(zhì)質(zhì)量，最后解溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：由質(zhì)量守恒定律得，反應(yīng)所生成的氫氣為：20g+50g-69.8g=0.2g
（1）設(shè)此黃銅中鋅的質(zhì)量為x，反應(yīng)消耗H₂SO₄的質(zhì)量為y，生成ZnSO₄的質(zhì)量為z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98   161   2
x    y    z   0.2g

65

x

=

98

y

=

161

z

=

2

0.2g

x=6.5g   y=9.8g   z=16.1g
此黃銅樣品中銅的質(zhì)量為：20g-6.5g=13.5g，
此黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)為：

13.5g

20g

×100%=67.5%，
（2）反應(yīng)后溶液的質(zhì)量是：69.8g-13.5g=56.3g
所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：

16.1g

56.3g

×100%≈28.6%，
答：（1）此黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)是67.5%；（2）所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是28.6%．

點評：本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力．解題時要知道銅與稀硫酸不反應(yīng)，銅鋅合金與稀硫酸的反應(yīng)，為鋅與稀硫酸的反應(yīng)．然后根據(jù)化學(xué)方程式進行計算，問題即可迎刃而解．