Question

普通黃銅僅由銅和鋅組成，廣泛用于制造板材、管材等，也用于鑄造機械零件．某化學興趣小組為了測定得到的黃銅樣品中銅的含量，稱取20g樣品研細后放置于燒杯中，加入50g稀硫酸，恰好完全反應后，冷卻，稱得燒杯的總質量為69.8g．請計算（計算結果精確到0.1%）：
（1）此黃銅中銅的質量分數(shù)；
（2）所得溶液的溶質質量分數(shù)．

Answer 1

分析：黃銅中的鋅與稀硫酸反應生成氫氣而銅不與稀硫酸反應．
（1）根據(jù)質量守恒定律解出氫氣的質量，然后再根據(jù)方程式中的比例關系求解鋅的質量；
（2）根據(jù)質量守恒定律解答反應后溶液的質量，利用方程式解答反應后溶質質量，最后解溶質質量分數(shù)．

解答：解：由質量守恒定律得，反應所生成的氫氣為：20g+50g-69.8g=0.2g
（1）設此黃銅中鋅的質量為x，反應消耗H₂SO₄的質量為y，生成ZnSO₄的質量為z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98   161   2
x    y    z   0.2g

65

x

=

98

y

=

161

z

=

2

0.2g

x=6.5g   y=9.8g   z=16.1g
此黃銅樣品中銅的質量為：20g-6.5g=13.5g，
此黃銅樣品中銅的質量分數(shù)為：

13.5g

20g

×100%=67.5%，
（2）反應后溶液的質量是：69.8g-13.5g=56.3g
所得溶液的溶質質量分數(shù)為：

16.1g

56.3g

×100%≈28.6%，
答：（1）此黃銅中銅的質量分數(shù)是67.5%；（2）所得溶液的溶質質量分數(shù)是28.6%．

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