Question

14．測定某黃銅（銅和鋅組成）中銅的質(zhì)量分數(shù)，將一定量黃銅加入100g質(zhì)量分數(shù)為9.8%的稀硫酸中，二者恰好完全反應(yīng)，過濾，將所得固體洗滌、干燥后稱量為3.5g，請回答下列問題：
（1）配制100g質(zhì)量分數(shù)為9.8%的稀硫酸，需要98%的濃硫酸的質(zhì)量為10g
（2）寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
（3）列出求解黃銅中參加反應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量（x）的比例式$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$
（4）該黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)為35%
（5）將反應(yīng)后得到的濾液加入54.7的水后，則所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%
（6）若工業(yè)上制備400t該黃銅，則需要含Cu₂S70%的輝銅礦的質(zhì)量為254t．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)稀釋前后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變結(jié)合密度公式可以完成解答；
（2）根據(jù)鋅與硫酸反應(yīng)的生成硫酸鋅及氫氣的特點，寫出鋅與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由反應(yīng)中鋅與硫酸的質(zhì)量關(guān)系，列出參加反應(yīng)鋅的質(zhì)量的計算比例式；
（4）利用過濾，將所得固體洗滌、干燥后稱量為3.5g為銅的質(zhì)量，計算該黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)；
（5）反應(yīng)后所得溶液為硫酸亞鐵溶液，最終溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100%，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算生成硫酸鋅的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量；
（6）根據(jù)銅元素守恒計算煉制出的黃銅質(zhì)量．

解答 解：
（1）設(shè)需要濃度為98%的硫酸質(zhì)量是x
x×98%=100g×9.8%
x=10g
（2）鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，化學(xué)方程式為Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
（3）lOOg 9.8%的稀硫酸中含硫酸的質(zhì)量=100g×9.8%=9.8g
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65   98
x    9.8g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$
x=6.5g
（4）該黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{3.5g}{3.5g+6.5g}×$100%=35%；
（5）設(shè)恰好完全反應(yīng)時，生成硫酸鋅的質(zhì)量為y，生成氫氣的質(zhì)量為z
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
     98   161  2
     9.8g  y   z
$\frac{98}{9.8g}=\frac{161}{y}=\frac{2}{z}$
y=16.1g
z=0.2g
最終溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)$\frac{16.1g}{6.5g+100g+54.7g-0.2g}×$100%=10%；
（6）理論上能煉制出黃銅的質(zhì)量為：400t×35%÷$\frac{64×2}{64×2+32}×$100%÷70%=254t
答案：
（1）10g；（2）Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；（3）$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$；（4）35%；（5）10%；（6）254t．

點評 根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式能表示反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量比，由反應(yīng)中某物質(zhì)的質(zhì)量可計算出反應(yīng)中其它物質(zhì)的質(zhì)量．