Question

小彬同學想測定黃銅（含Cu、Zn）和硬鋁（含鋁、銅、鎂、錳）兩種合金中銅的質量分數，實驗室只提供了一瓶末標明溶質質量分數的稀鹽酸和必要的儀器．
（1）請你判斷出他能測出銅的質量分數的合金是

 

．
（2）小彬取該合金的粉末32.5g，與足量該鹽酸充分反應后，經測定產生了0.4g氣體，請你幫助他計算出該合金中銅的質量分數為多少？
（3）若鹽酸恰好用完，則計算鹽酸中溶質的質量分數時還需要提供和測出的數據是

 

（選填序號）
A．參加反應的金屬質量；B．稀鹽酸的質量
C．生成的氣體質量；D．取用的合金質量．

Answer 1

分析：黃銅中的銅不與稀鹽酸反應，而鋅能與稀鹽酸生成氫氣；
硬鋁中鋁、鎂都能與稀鹽酸反應生成氫氣，銅不能與稀鹽酸反應，金屬錳的活動性沒在常見金屬活動性表中列出，所以不能判斷與稀鹽酸是否可以反應；
測定合金屬中銅的質量分數，需要測定合金中銅的質量，若合金中只有銅不與鹽酸反應，可測定剩余固體質量確定銅的質量；若通過與鹽酸反應生成氫氣質量計算出合金中與鹽酸反應的金屬質量與合金質量差求得．

解答：解：（1）根據黃銅與稀鹽酸產生氫氣的質量計算出合金中鋅的質量，合金與鋅質量差即為銅的質量，因此可以使用稀鹽酸測出銅的質量分數；而硬鋁成分復雜，無法判斷錳與稀鹽酸是否可以發生反應，因此不能測出銅的質量分數；
故答：黃銅；
（2）解：設32.5g合金中含Cu的質量為x，依題意有
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65             2
（32.5-x）    0.4g
65：2=（32.5-x）：0.4g
解之得 x=19.5g
∴黃銅中銅的質量分數=

19.5g

32.5g

×100%=60%
答：黃銅合金中銅的質量分數是60%．（其它合理解法，參照給分）
（3）計算鹽酸中溶質的質量分數時，需要知道所使用稀鹽酸的質量及溶液中溶質HCl質量，而HCl質量可根據生成氫氣質量或消耗金屬質量利用化學方程式計算求得；
故選AB（或BC）（只要求答一組，漏答或組合錯誤不給分）

點評：溶液的溶質質量分數=

溶質質量

溶液質量

×100%，因此要計算溶液的溶質質量分數就需要知道溶質質量和溶液質量．