Question

實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有一種銅合金樣品，已知此樣品為銅鋅合金、銅鋁合金、銅銀合金和銅鐵合金中的一種，為確定其為四種合金中的哪一種，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們進(jìn)行了下列的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)室中有貼有如圖所示標(biāo)簽的濃硫酸，要配制20%的稀硫酸350克，需該濃硫酸的體積是______mL；

硫酸 體積：500mL 化學(xué)式：H2SO4 密度：1.4g/cm3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)：50%

（2）將20g合金粉末加入到98g新配好的稀硫酸中，恰好完全反應(yīng)．過濾，將濾液蒸干后得到固體純凈物32.2g．通過計(jì)算回答：
①此合金為______合金；
②寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______
③根據(jù)已知條件寫出求解生成氣體質(zhì)量（x）的比例式：______
④若向反應(yīng)后所得濾液中加入89.4g水，則最終所得溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．
（3）若工業(yè)上用含Cu₂S 70%的輝銅礦lOOt煉銅，并將其冶煉成上述銅的合金，（假設(shè)煉制過程中輝銅礦的損失率為10%），能煉出此銅合金的質(zhì)量為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)加水稀釋前后溶質(zhì)質(zhì)量不變，由稀釋后稀硫酸計(jì)算需要濃硫酸的體積；
（2）①根據(jù)題意，利用消耗硫酸的質(zhì)量計(jì)算反應(yīng)生成硫酸鹽中金屬與硫酸根的質(zhì)量比，利用可能金屬的化合價(jià)與相對(duì)原子質(zhì)量討論確定合金的組成；
②根據(jù)合金的組成確定所反應(yīng)的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
③根據(jù)化學(xué)方程式，由硫酸鹽的質(zhì)量與氫氣的質(zhì)量關(guān)系，列出計(jì)算氫氣質(zhì)量的比例式；
④根據(jù)質(zhì)量守恒定律，計(jì)算所得溶液的質(zhì)量，然后計(jì)算加入水后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)煉得銅的質(zhì)量及合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算可得合金的質(zhì)量．
解答：解：（1）設(shè)需該濃硫酸的體積為V
350g×20%=V×1.4g/cm³×50% 
V=100mL
（2）①濾液蒸干后得到固體純凈物32.2g中含硫酸根的質(zhì)量=98g×20%××100%=19.2g
則所得硫酸鹽中金屬元素與硫酸根的質(zhì)量比=（32.2g-19.2g）：19.2g=65：96，此比例符合硫酸鋅中鋅與硫酸根的質(zhì)量比，因此，可判斷合金為銅鋅合金；
②銅鋅合金放入稀硫酸中，鋅與硫酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
③生成硫酸鋅32.2g時(shí)生成氫氣質(zhì)量x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
          161   2
         32.2g  x
=
④解得生成氫氣的質(zhì)量=0.4g，參加反應(yīng)鋅的質(zhì)量=32.2g-19.2g=13g
向反應(yīng)后所得濾液中加入89.4g水，則最終所得溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=16.1%
（4）含Cu₂S 70%的輝銅礦lOOt可煉出銅的質(zhì)量=100t×（1-10%）×70%××100%=50.4t
銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=35%
能煉出此銅合金的質(zhì)量=50.4t÷35%=144t

故答案為：
（1）100；
（2）①銅鋅；②Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；③=；④16.1%；
（3）144t．
點(diǎn)評(píng)：本題為初中化學(xué)計(jì)算的匯集，旨在考查學(xué)生的運(yùn)算能力、分析問題的能力，解答時(shí)理清思路才能順利完成最終的計(jì)算．