Question

4．為了測定黃銅（銅、鋅合金）的組成，某研究性學習小組稱取該樣品10g，向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至恰好不再產生氣體為止．反應過程中生成的氣體與所用硫酸溶液的質量關系如圖所示．試計算：
（1）樣品中銅的質量分數(shù)；
（2）反應所消耗的硫酸溶液質量；
（3）這樣的方法測得銅的質量分數(shù)往往偏大，請分析原因．

Answer 1

分析 根據(jù)鋅與硫酸反應的化學方程式，由圖中最多生成的氫氣質量0.10g，可以計算出：
（1）參加反應的鋅的質量，進而計算出樣品中銅的質量分數(shù)；
（2）參加反應的硫酸的質量，進而計算出硫酸溶液的質量；
（3）根據(jù)鋅不能完全反應（或還有部分鋅部沒有完全溶解）使銅的質量分數(shù)偏大解答．

解答 解：由圖象可知反應完全后生成的氫氣質量是0.1g
設樣品中鋅的質量為x；消耗硫酸溶液的質量為y；
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98         2
x  y×9.8%    0.10g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{y×98%}=\frac{2}{0.1g}$
x=3.25g
y=50g
（1）樣品中銅的質量分數(shù)=$\frac{10g-3.25g}{10g}×$100%=67.5%
（2）反應所消耗的硫酸溶液質量為y=50g；
（3）這樣的方法測得銅的質量分數(shù)往往偏大，可能是鋅不能完全反應（或還有部分鋅部沒有完全溶解）．
答案：
（1）樣品中銅的質量分數(shù)為67.5%；
（2）消耗硫酸溶液的質量為50g；
（3）鋅不能完全反應（或還有部分鋅部沒有完全溶解）使銅的質量分數(shù)偏大．

點評 解答本題的關鍵是根據(jù)圖示知道生成氫氣質量為0.10g，再根據(jù)氫氣質量算出鋅的質量，再計算銅的質量分數(shù)即可．