Question

13．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為測定假黃金（銅鋅合金）組成元素的質(zhì)量分數(shù)，稱取20克假黃金置于燒杯中，用某濃度的稀鹽酸50克，分5次加入，每次充分反應(yīng)后，取出固體，經(jīng)過濾、干燥等操作后稱重，各次稀鹽酸用量和剩余固體質(zhì)量的關(guān)系如圖所示：
（1）求銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)；
（2）從圖可知，當(dāng)所用合金與稀鹽酸的質(zhì)量比為1：2時，表明鋅恰好完全溶解；
（3）計算稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）剩余固體是銅，根據(jù)銅的質(zhì)量和假黃金的質(zhì)量可以計算出合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)；
（2）由曲線圖可知，加入40g鹽酸后恰好完全反應(yīng)，剩余13.5g銅，根據(jù)銅的質(zhì)量和假黃金的質(zhì)量來計算合金與鹽酸的質(zhì)量比；
（3）由鋅和完全反應(yīng)時鹽酸的質(zhì)量根據(jù)鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)和生成氯化鋅、氫氣的質(zhì)量．

解答 解：（1）鋅和鹽酸反應(yīng)，而銅和鹽酸不反應(yīng)，加入過量鹽酸后，剩余固體為銅，
銅的質(zhì)量為13.5g；鋅的質(zhì)量=20g-13.5g=6.5g
合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{6.5g}{20g}$×100%=32.5%
（2）由曲線圖可知，加入40g鹽酸后恰好完全反應(yīng)，剩余13.5g銅，此時合金與稀鹽酸的質(zhì)量比=20：40=1：2，所以當(dāng)所用合金與稀鹽酸的質(zhì)量比為1：2時，表明鋅恰好完全溶解；
（3）設(shè)6.5g鋅與質(zhì)量為x的氯化氫恰好完全反應(yīng)
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65  73
6.5g x
$\frac{65}{6.5g}$=$\frac{73}{x}$，x=7.3g
稀鹽酸的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{7.3g}{40g}$×100%=18.25%
答：（1）合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為32.5%．
（2）從圖可知，當(dāng)所用合金與稀鹽酸的質(zhì)量比為1：2時，表明鋅恰好完全溶解．
（3）稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為18.25%．

點評 本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式進行計算的能力，解題時要知道銅與稀鹽酸不反應(yīng)，銅鋅合金與稀鹽酸的反應(yīng)，為鋅與稀鹽酸的反應(yīng)，然后根據(jù)化學(xué)方程式進行計算，問題即可迎刃而解．