Question

9．“黃銅”是銅鋅合金，具有較好機械性能，比純銅耐腐蝕，街頭許多“金色”飾品就是用它來制作的．現(xiàn)取10.0g某種黃銅投入50g某稀硫酸中，恰好完全反應后剩余的溶液和殘余固體總質(zhì)量為59.9g．請計算：
（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.1g．
（2）這種黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少？（結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）因為反應中有氫氣生成，所以反應后燒杯中物質(zhì)的總質(zhì)量會減少，而且總質(zhì)量的減少量就是生成氫氣的質(zhì)量；
（2）因為銅鋅合金中只有鋅和稀硫酸反應，所以可根據(jù)鋅和稀硫酸反應的化學方程式，利用氫氣的質(zhì)量得到鋅的質(zhì)量，從而得到銅的質(zhì)量，然后再求出銅的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)鋅和稀硫酸反應的化學方程式，利用氫氣的質(zhì)量得到反應后溶質(zhì)硫酸鋅的質(zhì)量，然后再計算出反應后溶液的質(zhì)量，最后根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的公式，得到溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=50.0g+10.0g-59.9g=0.1g
（2）設鋅的質(zhì)量為x，生成的硫酸鋅的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65        161   2
x         y     0.1g
$\frac{65}{x}=\frac{161}{y}=\frac{2}{0.1g}$
解得：x=3.25g   y=8.05g
所以銅的質(zhì)量為：10.0g-3.25=6.75g
所以黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{6.75g}{10g}$×100%=67.5%
（3）反應后溶液的質(zhì)量為：59.9g-6.75g=53.15g
所以反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{8.05g}{53.15g}$×100%=15.1%
答：（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為0.1g；
（2）這種黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)為67.5%；
（3）反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是15.1%．

點評 此題是利用化學方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相結(jié)合的計算題，用反應后總質(zhì)量的減少量來求反應生成氣體的質(zhì)量是此類題常用的方法，此題雖步驟較多，但解題思路清晰，計算并不復雜，屬于中等難度的題目．