Question

我國約在南北朝時就開始冶煉黃銅，黃銅是銅和鋅的合金（Cu-Zn），它可用來制造電器零件及日用品。為了測定某黃銅樣品中銅的質量分數，取10g該樣品向其中加入一定量的稀硫酸，恰好完全反應，產生氫氣的質量與加入稀硫酸的質量關系如圖所示。請解答下列問題：

（1）完全反應后，生成H₂的質量為               。
（2）該黃銅樣品中銅的質量分數為多少？（寫出計算過程）               

Answer 1

（1）0.2g   （2）35%

試題分析：（1）銅屬于H后不活潑金屬，不能與稀酸反應，鋅屬于H前活潑金屬，能與稀酸反應產生氫氣；故銅和鋅的合金中加入一定量的稀硫酸后，鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣；根據質量關系圖可知，當加入93.7g稀硫酸時，恰好完全反應，且放出氣體氫氣的質量為0.2g。
（2）根據題意書寫反應的化學方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，利用化學方程式中鋅與氫氣的質量比，根據氫氣的質量求出鋅的質量，從而求出合金中銅的質量，最后可求出合金中銅的質量分數。
解：設該合金中鋅的質量為 x
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
65                 2
x                  0.2g

解得x=6.5g 
則該合金中銅的質量分數為 ×100% =35%
答：該合金中銅的質量分數為35%。
點評：此題是關于化學方程式的計算題，主要是利用圖表及反應方程式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的識圖能力和數據分析能力，解題的關鍵是利用圖像找出恰好完全反應時，生成的氫氣的質量，再利用相關的化學反應，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可。