Question

4．為了測定某粉末狀黃銅（銅、鋅合金）樣品中銅的質量分數(shù)，洋洋同學取一定質量的黃銅樣品放入燒杯中，再取40g稀鹽酸分四次加入燒杯中，均充分反應，實驗數(shù)據(jù)如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀鹽酸質量（g）	10	10	10	10
剩余固體的質量（g）	9.10	8.45	7.80	7.80

（1）上述反應的化學方程式為Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）根據(jù)鋅的質量列出求解第二次生成氫氣質量$\frac{65}{0.65g}=\frac{2}{x}$；
（3）所用40g稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)是7.3%；
（4）黃銅樣品中銅的質量分數(shù)為80%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬活動性可知，銅不能與稀鹽酸發(fā)生反應，鋅與鹽酸反應生成氯化鋅同時放出氫氣；
（2）第二次加入10g鹽酸，導致固體由9.10g變成了8.45g，第三次也是有8.45g變成7.80g，說明每加入10g鹽酸能夠使固體減少0.65g．所以第二次加入鹽酸消耗鋅的質量=9.10g-8.45g=0.65g，根據(jù)反應的化學方程式，可列出計算生成氫氣的比例式；
（3）利用第二次實驗所消耗鋅的量，根據(jù)反應的化學方程式，計算出所加10g稀鹽酸中溶質的質量，由溶質的質量分數(shù)公式，求出所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)；
（4）由第四次實驗數(shù)據(jù)可知，剩余的7.80g固體即為樣品中銅的質量，銅的質量與樣品質量比可計算出黃銅樣品中銅的質量分數(shù)，而樣品的質量=9.10g+0.65g=9.75g．

解答 解：（1）鋅在金屬活動順序表中位于氫之前能把鹽酸中的氫置換出來，反應的化學方程式為Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
故答案為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）第二次加入10g鹽酸，導致固體由9.10g變成了8.45g，第三次也是有8.45g變成7.80g，說明每加入10g鹽酸能夠使固體減少0.65g．所以第二次加入鹽酸消耗鋅的質量=9.10g-8.45g=0.65g，則有：
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65                       2
0.65g                   x
$\frac{65}{0.65g}=\frac{2}{x}$
故答案為：$\frac{65}{0.65g}=\frac{2}{x}$；
（3）設10g稀鹽酸中HCl的質量為y
  Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
  65     73
0.65g   y
$\frac{65}{0.65g}=\frac{73}{y}$
y=0.73g
所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)=$\frac{0.73g}{10g}$×100%=7.3%
故答案為：7.3%；
（4）由第二次實驗可知，第一次加入10g稀鹽酸時，反應消耗鋅的質量為0.65g，則原黃銅樣品的質量=9.10g+0.65g=9.75g；由第四次實驗可知，樣品中銅的質量7.80g
黃銅樣品中銅的質量分數(shù)=$\frac{7.80g}{9.75g}$×100%=80%
故答案為：80%．

點評 分析每次加入10g稀鹽酸固體剩余物質量的變化，可對反應進行的情況進行判斷，這是解決本題的基礎．