Question

為測定某黃銅（銅、鋅合金）樣品中銅的質量分數，李同學取一定質量的黃銅樣品放入燒杯中，再取400g稀鹽酸分四次加入燒杯中，均充分反應，實驗數據如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀鹽酸質量（g）	100	100	100	100
剩余固體的質量（g）	87.0	74.0	65.0	65.0

（1）上述反應的化學方程式為______．
（2）求第二次生成氫氣質量．
（3）所用鹽酸中溶質質量分數．
（4）該黃銅樣品中銅的質量分數．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據金屬活動性可知，銅排在氫后，不能與稀鹽酸發生反應，故發生反應的是鋅，可寫化學反應方程式；
（2）分析知減少的固體的質量就是參加反應的鋅的質量，由題目可知：第二次反應消耗鋅的質量=87g-74g=13g，根據反應的化學方程式，可計算出生成氫氣的質量
（3）同樣是根據第二次消耗的鋅的質量，可求所加100g稀鹽酸中溶質的質量，由溶質的質量分數公式，求出所用稀鹽酸中溶質的質量分數；
（4）由第三次和第四次剩余固體質量相等可知，剩余的65g固體即為樣品中銅的質量，根據銅的質量與樣品質量比可計算出黃銅樣品中銅的質量分數，樣品的質量=13g+87gg=100g．
解答：解：（1）鋅能與鹽酸反應生成氯化鋅與氫氣，方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）分析知第二次反應消耗鋅的質量=87g-74g=13g，設生成氫氣的質量為x，參加反應的HCl質量是y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65  73         2
13g  y         x

x=0.4g，y=14.6g
（3）所用鹽酸中溶質質量分數為×100%=14.6%；
（4）由第二次消耗的鋅的質量可知每100g鹽酸消耗的鋅的質量是87g-74g=13g，所以原固體質量為87g+13g，則該黃銅樣品中銅的質量分數為×100%=65%；
故答案為：（1）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；（2）第二次生成氫氣質量是0.4g．（3）所用鹽酸中溶質質量分數為14.6%．（4）該黃銅樣品中銅的質量分數為65%．
點評：根據所給的實驗數據分析每次加入100g稀鹽酸固體剩余物質量的變化，可對反應進行的情況進行判斷，并明確參加反應的是固體中的鋅，這是解決本題的關鍵