Question

18．“黃銅”是銅鋅合金，具有較強機械性能，街頭許多“金色”飾品就是用它來制作的．某研究性學習小組為了測定黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)，稱取20g黃銅樣品，放入燒杯中，然后加入某濃度的稀硫酸用玻璃棒攪拌至不再產(chǎn)生氣泡為止恰好用去100g，稱量剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為119.8g．請計算：
（1）該銅鋅合金中銅的質(zhì)量分數(shù)．
（2）稀硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．因為產(chǎn)生的氣體逸出，故產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和-反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和；因為銅的金屬活動性在（H）后，不能與鹽酸反應(yīng)，故混合物中只有鋅參與反應(yīng)；利用鋅與鹽酸反應(yīng)的化學方程式和產(chǎn)生的氣體質(zhì)量，列出比例式，就可計算出銅鋅合金中鋅的質(zhì)量，進而計算出銅鋅合金中銅的質(zhì)量．然后根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．
（2）由氣體的質(zhì)量根據(jù)鋅與硫酸反應(yīng)的化學方程式可以計算出消耗硫酸的質(zhì)量，進而計算出稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=20g+100g-119.8g=0.2g；
設(shè)反應(yīng)消耗鋅的質(zhì)量為x；
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x              0.2g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2g}$
解之得：x=6.5g；
該銅鋅合金中銅的質(zhì)量為：20g-6.5g=13.5g，
則該銅鋅合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{13.5g}{20g}$×100%=67.5%．
答：該銅鋅合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為67.5%．
（2）設(shè)參加反應(yīng)的H₂SO₄質(zhì)量為x，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
    98          2
    x           0.2g
$\frac{98}{2}=\frac{x}{0.2g}$
x=9.8g
反應(yīng)所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{9.8g}{100g}$×100%=9.8%
答：反應(yīng)所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是9.8%．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式和質(zhì)量守恒定律綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學生整合知識的能力．