Question

1．小明想測定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中銅的質量分數，實驗室只提供一瓶稀鹽酸和必要的儀器．
（1）分析：上述合金中能與鹽酸反應的金屬是Zn，
由此你認為小明能測出其銅的質量分數的是Cu-Zn合金．
（2）小明取該合金10g，向其中不斷加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，實驗過程中測得產生氣體的質量和所加稀鹽酸的質量之間的關系如圖所示．
①反應停止后，產生的H₂的總質量為0.2g．
如何判斷該合金和鹽酸已充分反應？向該合金中繼續加入鹽酸，如果不再有氣泡冒出，說明該合金和鹽酸已充分反應．
②計算：該銅合金中銅的質量分數．
（可能用到的相對原子質量：H-1，Cl-35.5，Cu-64，Zn-65，Ag-108）

Answer 1

分析 （1）在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，利用氫氣的質量根據相應的反應方程式即可求得合金中鋅的質量，從而求得銅的質量和其含量，據此分析問題即可．
（2）根據生成的氫氣的質量和對應的化學方程式求算反應的鋅的質量，進而求算銅合金中銅的質量分數．

解答 解：（1）Cu-Zn合金中鋅在氫的前面，能與鹽酸反應生成氫氣，而銅不與鹽酸反應生成氫氣，依據氫氣的質量可求鋅的質量，進而能測出銅的質量分數；Cu-Ag中的金屬都不與鹽酸反應生成氫氣，因此不能測出銅的質量分數；
故答案為：Zn；Cu-Zn．
（2）根據圖可以看出生成的氫氣的質量為0.2g；
根據鋅在氫的前面，能與鹽酸反應生成氫氣的特點，向該合金中繼續加入鹽酸，如果不再有氣泡冒出，說明該合金和鹽酸已充分反應．
設參加反應的鋅的質量為x，
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65                       2
x                        0.2g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.2g}$
x=6.5g
則合金中銅的質量為10g-6.5g=3.5g
該銅合金中銅的質量分數$\frac{3.5g}{10g}$×100%=35%
答：（1）0.2；向該合金中繼續加入鹽酸，如果不再有氣泡冒出，說明該合金和鹽酸已充分反應；
（2）該銅合金中銅的質量分數為35%．

點評 本題難度不是很大，主要考查了質量守恒定律的應用和根據化學方程式的計算，培養學生分析問題的能力和解決問題的能力．