Question

“黃銅”即銅鋅合金，古代稱為“俞石”．由于外觀酷似黃金，常被不法商販冒充黃金出售．某實驗小組為了辨別其真偽，用該合金與稀硫酸反應，進行了三次實驗，所得相關的實驗數據記錄如下：

	第一次	第二次	第三次
所取合金的質量/g	25	25	50
所用稀硫酸的質量/g	120	160	100
充分反應后，剩余物總之量/g	144.6	184.6	149.6

（1）根據上表數據分析所取合金與稀硫酸的質量比為

1：4

時，合金中的鋅與稀硫酸中的硫酸恰好完全反應．
（2）計算銅鋅合金中的銅的質量分數．
（3）計算恰好完全反應后所得溶液中的溶質的質量分數．

Answer 1

分析：（1）分析表格中數據可以知道：銅、鋅合金中銅和稀硫酸不反應只有鋅和稀硫酸反應，第二次和第一次所取的合金質量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而兩次生成的氣體質量相同，說明兩次所取的合金中的鋅都完全反應了，由此可以知道25g合金只能生成0.4g氫氣；第三次所取的合金是前兩次的2倍，如果合金中的鋅完全反應，應該產生0.8g氣體，而實際上產生的氣體和前兩次相同只有0.4g，說明第三次反應中稀硫酸量不足，由此可以知道100g稀硫酸只能產生0.4g氫氣，從而可以判斷出稀硫酸和合金恰好完全反應的質量比；
根據（1）中判斷可計算出鋅的質量進而求算出銅的質量，然后根據質量分數的計算公式可以求算出銅的質量分數；
（3）根據題意可以知道反應好的溶液中溶質為硫酸鋅，根據化學方程式可以求算出硫酸鋅的質量，然后根據溶質的質量分數的計算公式可以完成解答．

解答：解：（1）比較三組數據可以知道，25g合金只能生成0.4g氫氣，而由第三次可知生成0.4克氫氣只消耗100克稀硫酸，所以25g合金中的鋅和100g稀硫酸可恰好完全反應，即合金和稀硫酸的質量比為25g：100g=1：4時，二者能恰好完全反應；
（2）設25g銅鋅合金中含有鋅的質量為x，生成硫酸鋅的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65        161   2
x          y   0.4g

65

x

=

2

0.4g

=

161

y

解得：x=13g，y=32.2g
所以銅的質質量分數為：

25g-13g

25g

×100%=48%；
（3）恰好完全反應后所得溶液中的溶質的質量分數為：

32.2g

13g+100g-0.4g

×100%=28.6%．
答：（2）銅鋅合金中的銅的質量分數為48%．
（3）恰好完全反應后所得溶液中的溶質的質量分數為28.6%．

點評：此題考查的是根據化學方程式的有關計算，學會運用控制變量法來正確的分析處理表中的數據是解答此題的關鍵．