Question

6．把3.86 g Cu-Zn合金粉末放入40 mL 2.0 mol/L的稀硫酸中，完全反應產生氣體448 mL（標準狀況）．試計算：（必須列出計算過程，計算結果保留1位小數）
（1）合金中銅的質量分數；
（2）再向上述溶液中滴加稀硝酸，要使金屬完全溶解，最少需要2.0 mol/L的硝酸多少毫升？

Answer 1

分析 （1）根據生成氣體的體積求出鋅的質量，然后求出銅的質量分數；
（2）因為硫酸過量，所以硝酸提供的硝酸根離子完全作用，發生離子反應為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，以此結合方程式計算．

解答 解：（1）由Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
          65           22.4L
         m（Zn）         448 mL×10^-3L/ml
所以$\frac{65}{m（Zn）}=\frac{22.4L}{448\\;mL×1{0}^{-3}L/ml}$，解之得：m（Zn）=1.3g，所以銅的質量分數為：1-$\frac{1.3g}{3.86g}×100%$=66.3%，答：合金中銅的質量分數為：66.3%；
 （2）銅的物質的量為：$\frac{3.86g-1.3g}{64g/mol}$=0.04mol，滴加稀硝酸，發生反應為：
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
3        2
0.04mol  n（NO₃^-）
所以n（NO₃^-）=$\frac{0.08mol}{3}$，所以最少需要2.0 mol/L的硝酸的體積為$\frac{0.08}{3×2}$=13.3ml，答：最少需要2.0 mol/L的硝酸13.3ml．

點評 本題考查物質的量應用于化學方程式的計算，有利于學生對基礎知識的鞏固，側重分析能力和計算能力的考查，注意離子方程式的書寫及Cu完全反應，題目難度不大．