Question

某合金可能由銅與鎂、鋅中的一種組成，現欲測定其組成，進行如下實驗：取該合金樣品30g放入燒杯中，讓后將200g溶質質量分數為19.6%的稀硫酸平均分四次依次加入該燒杯中，每次均充分反應。實驗數據如下：

請計算：
（1）該合金中銅的質量分數為                     。
（2）該合金除銅外，另一種金屬是                 。（寫出過程）
（3）第三次加入稀硫酸充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數。

Answer 1

（1）30% ；   （2）65，該金屬應該是鋅；     （3）硫酸鋅質量48.3g，氫氣質量0.6g

本題考查了金屬和稀酸反應的化學方程式的計算。
（1）由第一次加入50g的稀硫酸合金的質量減少了6.5g，第二次再加50g稀鹽酸時，合金的質量又減少6.5g，所以得出每加入50g的稀硫酸合金的質量就會減少6.5g，說明50g的稀硫酸和6.5g的合金確好完全反應，最后加入50g稀硫酸時減少的質量只有1.5g，所以剩余物質的質量即為銅的質量
（2）由50g的稀硫酸和6.5g的合金確好完全反應，求出金屬的相對原子質量
解：設另一種金屬為M，相對原子質量為X。
M + H₂SO₄=MSO₄+H₂↑
X    98
6.5g 50g×19.6%
X=65
所以該金屬是鋅。············································1分
（3）第三次后剩余固體的質量為10.5g，因此反應掉的物質的質量即為30g-10.5g=19.5g，由19.5g鋅的質量求出反應生成的硫酸鋅的質量，反應后溶液的質量=鋅的質量+稀硫酸的質量-氫氣的質量
解：設第三次反應后生成硫酸鋅的質量為Y，氫氣質量為Z。
Zn + H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
98    161  2
50g×3×19.6%  Y   Z
Y=48.3g       Z=0.6g
×100%≈28.6%     ·······························1分