Question

市場上有兩種外觀類似黃金的Cu-Zn合金和Cu-Ag合金制品，若實驗室只提供一瓶稀硫酸和必要儀器．
（1）你認為能測出

 

合金中銅的質量分數；
（2）取上述（1）中的合金粉末20g放入燒杯中，加入50g的稀硫酸，恰好完全反應，測得燒杯內剩余物的質量為69.8g．
求：①產生氫氣的質量；
②求出該合金中銅的質量分數；
③稀硫酸中溶質的質量分數．

Answer 1

分析：（1）因為Zn的金屬活動性在（H）之前，可與稀硫酸發生置換反應，而Cu和Ag的金屬活動性在（H）之后，不能與稀硫酸發生置換反應；
（2）①根據質量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．所以生成氫氣的質量=參加反應前各物質的質量總和-反應后生成各物質的質量總和；
②根據鋅與稀硫酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量，列出比例式，就可計算出該合金中鋅的質量，該合金中銅的質量=合金質量-該合金中鋅的質量，然后根據“

合金中銅的質量

合金質量

×100%”計算即可；
③根據“溶質質量分數=

溶質質量

溶液質量

×100%”計算即可．

解答：解：（1）Cu-Ag合金中的Cu和Ag都不能與稀硫酸發生置換反應，Cu-Zn合金中的Zn可與稀硫酸發生置換反應，故能測出Cu-Zn合金中銅的質量分數．故答案為：Cu-Zn；
（2）①產生氫氣的質量=20g+50g-69.8g=0.2g；
②設該合金中鋅的質量為x，參與反應的H₂SO₄的質量為y，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98         2
X    y        0.2g
∴

65

2

=

x

0.2g

，

98

2

=

y

0.2g

∴x=

65×0.2g

2

=6.5g，y=

98×0.2g

2

=9.8g；
則該合金中銅的質量分數為：

20g-6.5g

20g

×100%=67.5%；
③稀硫酸中溶質的質量分數為：

9.8g

50g

×100%=19.6%．
答：（2）①產生氫氣的質量為0.2g；
②該合金中銅的質量分數為67.5%；
③稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%．

點評：本題主要考查學生對金屬的化學性質的認識，以及運用化學方程式和溶質質量分數公式綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．