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．為測定黃銅中銅的質量分數，取樣品10g，分四次向其中加入稀硫酸使之充分反應，實驗數據記錄如下表：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀硫酸的質量/g	10	10	10	10
剩余固體的質量/g	8.7	7.4	7	7

認真分析數據，回答下列問題：
（1）該過程中發生反應的化學方程式為

 

．
（2）黃銅中銅的質量分數為

 

．
（3）求所加入的稀硫酸的溶質質量分數．

Answer 1

分析：（1）由于鋅能與稀硫酸反應而銅不與稀硫酸反應；故根據反應物和生成物即可寫出化學方程式；
（2）由于鋅能與稀硫酸反應而銅不與稀硫酸反應，因此當稀硫酸過量時所剩余固體全部為銅；根據實驗記錄數據可知，第四次所加入的稀硫酸并未發生發生，此時剩余固體為銅；根據銅和樣品的質量即可計算黃銅中銅的質量分數；
（3）由于第一次實驗中稀硫酸完全反應，因此可由實驗數據中第一次中鋅與稀硫酸的質量關系，判斷樣品中鋅完全反應時消耗稀硫酸溶質的質量；利用稀硫酸溶質的質量和溶液的質量即可求得稀硫酸溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）因為鋅能與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，而銅不與稀硫酸反應；
故反應的化學方程式為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
故答案為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）剩余固體質量為7g而不再減少，則樣品中銅的質量為7g，黃銅中銅的質量分數=

7g

10g

×100%=70%；
故答案為：70%．
（3）設樣品中鋅完全反應時，參加反應的稀硫酸溶質的質量為x，
  Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
  65    98     
10g-8.7g x    

65

10g-8.7g

=

98

x

解得：x=1.96g；
則稀硫酸溶液中溶質的質量分數=

1.96g

10g

×100%=19.6%；
答：所加入的稀硫酸的溶質質量分數19.6%．

點評：本題考查了根據化學方程式計算和溶質質量分數的簡單計算；通過數據讀出第四次實驗剩余的固體是銅，第一次實驗稀硫酸完全反應是解答本題的關鍵．