Question

a、常熟白雪冰箱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未，然后利用該粉末與稀硫酸在燒杯內(nèi)發(fā)生反應．在所進行的三次實驗中，只有一次所取用的稀硫酸與黃銅樣品是恰好完全反應的．有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗次數(shù)	1	2	3
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：
（1）黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應時兩種物質(zhì)的質(zhì)量之比為

 

，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%）
b、課題小組為測定某石灰石樣品中CaCO₃的含量，取10g石灰石樣品放在燒杯中，然后向其中注入一定量某質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，使之與樣品充分反應（雜質(zhì)不參與反應）．隨反應進行，注入稀鹽酸的質(zhì)量與反應得到氣體的質(zhì)量呈如圖所示關(guān)系．請完成下列計算內(nèi)容：
（1）樣品中CaCO₃的含量是多少？
（2）所用稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)是多少？
我解答

 

小題（請在橫線上填寫題號“a”或“b”，以確認你的選擇）．

Answer 1

分析：a．根據(jù)金屬活動性順序可得知，黃銅中銅不與稀硫酸發(fā)生反應，則反應后燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)為銅和反應后的溶液．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可求得每次實驗所放出氫氣的質(zhì)量都為0.2g．
（1）實驗2和實驗1對比，可得知10g黃銅全部反應；實驗2和實驗3對比，可得知80g稀硫酸全部反應．綜上所述，實驗2中的兩物質(zhì)恰好完全反應；
樣品中銅的質(zhì)量和樣品質(zhì)之比即為樣中銅的質(zhì)量分數(shù)，而銅不參加反應，銅的質(zhì)量可這樣求得：樣品質(zhì)量-金屬鋅的質(zhì)量=黃銅樣品中銅的質(zhì)量，所以需要根據(jù)放出0.2g氫氣先計算出金屬鋅的質(zhì)量．
（2）黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應后所得的溶液為硫酸鋅溶液，需要計算該溶液中溶質(zhì)硫酸鋅的質(zhì)量．可根據(jù)鋅與硫酸反應的化學方程式，由生成氫氣質(zhì)量0.2g進行計算．
b．據(jù)關(guān)系圖可知，10g石灰石樣品完全反應，消耗稀鹽酸65.7g，同時放出CO₂氣體3.96g．根據(jù)反應的化學方程式，由CO₂氣體3.96g計算出樣品中碳酸鈣和稀鹽酸中HCl的質(zhì)量．

解答：解：a．（1）黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應時兩種物質(zhì)的質(zhì)量分別為10g和80g，則兩物質(zhì)的質(zhì)量比=10g：80g=1：8
故答：1：8；
黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應后所得氫氣質(zhì)量=10.0g+80.0g-89.8g=0.2g
設(shè)參加反應鋅的質(zhì)量為x，生成的硫酸鋅質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65        161   2
x          y   0.2g
65：2=x：0.2g  解之得  x=6.5g
黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)=

10g-6.5g

10g

×100%=35%
故答：35%；
（2）161：2=y：0.2g  解之得  y=16.1g
所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=

16.1g

6.5g+80.0g-0.2g

×100%=18.7%
答：所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為18.7%

b．設(shè)樣品中CaCO₃的質(zhì)量為x，參加反應稀鹽酸中HCl的質(zhì)量為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
100   73         44
x     y         3.96g
100：x=44：3.96g 解之得  x=9g
73：y=44：3.96g 解之得  y=6.57g
（1）石灰石樣品中CaCO₃的含量=

9g

10g

×100%=90%
（2）所用稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)=

6.57g

65.7g

×100%=10%
答：（1）樣品中CaCO₃的含量為90%；（2）所用稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為10%．

點評：根據(jù)數(shù)據(jù)列表或關(guān)系圖，找出反應中某物質(zhì)的質(zhì)量是這一類問題的解決方法．