Question

銅合金有很多種類．常見的有銅鋅合金、銅鋁合金、銅銀合金、銅鐵合金．現有一種銅合金．為確定其為四種合金中哪一種，作如下實驗：將20克合金樣品研成粉末，分成等質量的兩份：其中一份加入到足量的20克稀硫酸中，合金部分溶解，有氣泡產生．反應后過濾．得固體3.5克；另一份加入到49.9克硫酸銅溶液中，充分反應后過濾，得到無色濾液和固體9.9克．將固體放人到稀H₂SO₄中不溶解．
（1）該合金的成分為________；
（2）加入到硫酸銅溶液中發生反應的化學方程式為________；
（3）求與硫酸銅反應的金屬質量（x）的比例式為________；
（4）合金樣品中銅的質量分數為________；
（5）與硫酸銅溶液反應后所得無色溶液中溶質質量分數為________．

Answer 1

解：（1）硫酸鐵溶液呈黃色，硫酸鋁溶液呈褐色，硫酸鋅溶液是無色，故答案為：銅鋅合金．
（2）鋅和硫酸銅溶液發生反應的化學方程式為：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu．故答案為：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu．
（3）設與硫酸銅反應的金屬鋅的質量為x，
則與硫酸銅反應的金屬質量（x）的比例式為：65：64=x：（9.9g-3.5g），
故答案為：65：64=x：（9.9g-3.5g）．
（4）合金樣品中銅的質量分數為：=35%，故答案為：35%．
（5）設與硫酸銅溶液反應后所得無色溶液中溶質質量為y，
Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu
65 161
9.9g-3.5g y
∴65：161=（9.9g-3.5g ）：y，
解之得：y=15.85g，
與硫酸銅溶液反應后所得無色溶液質量為：49.9g+10g-9.9g=50g，
與硫酸銅溶液反應后所得無色溶液中溶質質量分數為：=31.7%．
故答案為：31.7%．
分析：（1）硫酸鐵溶液呈黃色，硫酸鋁溶液呈褐色，硫酸鋅溶液是無色，由題意“將固體放人到稀H₂SO₄中不溶解”可知剩余固體是銅（銅的金屬活動性在H后），據此答題；
（2）銅鋅合金加入到硫酸銅溶液中，只有鋅和硫酸銅溶液發生反應，據此寫出化學方程式即可；
（3）由題意“其中一份加入到足量的20克稀硫酸中，合金部分溶解，有氣泡產生．反應后過濾．得固體3.5克”可知，一份中銅的質量為3.5克；另一份中鋅的質量為9.9g-3.5g，根據銅和鋅的相對原子質量寫出比例式；
（4）由（3）可知，一份中銅的質量為3.5克，那么合金中銅的質量為3.5克×2，然后根據質量發生公式計算即可；
（5）根據化學方程式，計算出溶質ZnSO₄的質量，然后根據溶質的質量分數公式計算即可．
點評：本題主要考查學生運用化學方程式和溶質的質量分數公式進行計算的能力．