Question

（2012?昌平區二模）為了測定某粉末狀黃銅（銅、鋅合金）樣品中銅的質量分數，陽陽同學取一定質量的黃銅樣品放入燒杯中，再取40g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	10	10	10	10
剩余固體的質量/g	9.10	8.45	7.80	7.80

請你計算：
（1）所用稀鹽酸中溶質的質量分數．
（2）用36.5%的濃鹽酸配制40g上述稀鹽酸，需要濃鹽酸的質量．
（3）黃銅樣品中銅的質量分數．

Answer 1

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，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=9.10g-8.45g=0.65g，根據反應的化學方程式，可計算出所加10g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；
（2）根據加水稀釋前后溶液中溶質質量不變，由40g7.3%的稀鹽酸中溶質質量與濃鹽酸的質量分數的比計算需要濃鹽酸的質量；
（3）由第三次和第四次剩余固體質量相等可知，剩余的7.80g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=7.8g+1.95g=9.75g．

解答：解：設參加反應的HCl 的質量為x
Zn的質量=0.65g×3=1.95g
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65   73
1.95g  x

65

1.95g

=

73

x

x=2.19g
稀鹽酸中溶質HCl的質量分數=

2.19g

30g

×100%=7.3%
需要濃鹽酸的質量=

40g×7.3%

36.5%

=8g
黃銅中銅的質量分數=

7.8g

7.8g+1.95g

×100%=80%
答：（1）稀鹽酸中溶質HCl的質量分數為7.3%
（2）需要濃鹽酸的質量為8g
（3）黃銅中銅的質量分數為80%．

點評：根據所給的實驗數據分析每次加入10g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．