Question

（2007?崇文區二模）現一塊銅合金，可能是黃銅（銅、鋅合金）、青銅（銅、錫合金）、白銅[銅、鎳（Ni）合金]中的一種，現欲測定其組成．
[查閱資料]Ⅰ．鋅、錫、鎳皆能與稀硫酸發生置換反應，生成+2價的金屬離子；
Ⅱ．相對原子質量Zn-65，Sn-119，Ni-59．
[實驗步驟及數據]取5g合金粉碎后放入燒杯中，將20g15%稀H₂SO₄分四次加入燒杯中充分反應后，測定剩余固體質量數據記錄如下：

次數	1	2	3	4
加入酸質量/g	5.0	5.0	5.0	5.0
剩余固態質量/g	4.5	4	3.5	3.2

試求：（1）合金中銅的質量分數．
（2）合金中另一金屬的種類．

Answer 1

分析：（1）由題意知道，鋅、錫、鎳皆能與稀硫酸發生置換反應，銅不與稀硫酸反應，可以判斷出最后剩余的3.2g是銅的質量，從而可以求出合金中銅的質量分數．
（2）先求出20g15%稀H₂SO₄中溶質的質量 5.0g×15%=0.75g，再根據表格中知道當加入酸的質量為5.0g時，參加反應的金屬的質量為5.0g-4.5g═0.5g，代入方程式中就可以求出另一金屬的相對原子質量，從而可以判斷出合金中另一金屬為何種金屬．

解答：解：①合金中銅的質量分數=

3.2g

5g

×100%═64%     
②設該金屬的化學式為R，其相對原子質量為x，則：
             R+H₂SO₄ ═RSO₄+H₂↑
             x              98
        5g-4.5g=0.5g       5.0g×15%=0.75g

            

x

0.5g

═

98

0.75g

          x=65.3≈65
       故另一種金屬為鋅．
答：（1）合金中銅的質量分數64%．
    （2）合金中另一金屬為鋅．

點評：解此題的關鍵是審清題意，找出突破口，再結合方程式進行計算，可以得到問題答案．