Question

為了測定某粉末狀黃銅（銅、鋅合金）樣品中銅的質量分數，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，實驗數據如下：

	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

 

；
（2）根據鋅的質量列出求解第二次生成氫氣質量（x）的比例式

 

；
（3）所用稀鹽酸中溶質的質量分數為

 

；
（4）用36.5%的濃鹽酸配制40g上述稀鹽酸，需要濃鹽酸的質量為

 

；
（5）黃銅樣品中銅的質量分數為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據金屬活動性可知，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，由溶質的質量分數公式，求出所用稀鹽酸中溶質的質量分數；
（4）根據加水稀釋前后溶液中溶質質量不變，由40g7.3%的稀鹽酸中溶質質量與濃鹽酸的質量分數的比計算需要濃鹽酸的質量；
（5）由第四次實驗數據可知，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，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

65

2

=

0.65g

x

故答案為：

65

2

=

0.65g

x

（或

65

0.65g

=

2

x

）；
（3）設10g稀鹽酸中HCl的質量為y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65    73
0.65g  y

65

0.65g

=

73

y

  y=0.73g
所用稀鹽酸中溶質的質量分數=

0.73g

10g

×100%=7.3%
故答案為：7.3%；
（4）需要濃鹽酸的質量=

40g×7.3%

36.5%

=8g
故答案為：8g；
（5）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=

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．