Question

遵義某汽車配件廠新購進了一批黃銅（銅鋅合金）．為了測定這批黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)，化驗人員將取來的樣品先加工成粉末，然后利用該粉末與稀硫酸在燒杯內(nèi)發(fā)生反應(yīng)．分三次進行實驗，有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗次數(shù)	一	二	三
所取黃銅樣品的質(zhì)量（g）	10.0	10.0	20.0
加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	100.0	80.0	80.0
反應(yīng)后燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的質(zhì)量（g）	109.8	89.8	99.8

請分析實驗數(shù)據(jù)，完成下列問題（請寫出計算過程）：
（1）該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)為______．
（2）計算黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應(yīng)后所得的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

解：由題中數(shù)據(jù)分析可知，第二次實驗恰好完全反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，完全反應(yīng)時生成氫氣的質(zhì)量=（10g+80g）-89.8g=0.2g；
設(shè)該黃銅樣品中含鋅的質(zhì)量為x，與稀硫酸完全反應(yīng)后生成硫酸鋅的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 161 2
x y 0.2g

x=6.5g y=16.1g
（1）該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)為×100%=35%
（2）黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應(yīng)后所得的溶液質(zhì)量為6.5g+80g-0.2g=86.3g
黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應(yīng)后所得的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為×100%=18.7%；
故答案為：（1）35%；（2）完全反應(yīng)后所得的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為18.7%；
分析：（1）由題中實驗數(shù)據(jù)可知第一次實驗中酸剩余，第三次實驗中金屬剩余，只有第二次實驗恰好完全反應(yīng)，所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律可求出生成氫氣的質(zhì)量，進而根據(jù)化學(xué)方程式計算出銅鋅合金中鋅的質(zhì)量然后求出黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)；
（2）根據(jù)化學(xué)方程式中氫氣的質(zhì)量可求出生成的硫酸鋅的質(zhì)量，然后由燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的質(zhì)量減去樣品中銅的質(zhì)量求出所得溶液的總質(zhì)量，進而求出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
點評：本題重點考查金屬活動性順序的應(yīng)用，并利用化學(xué)方程式進行計算物質(zhì)的質(zhì)量和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，要求我們能正確分析題目信息和數(shù)據(jù)．