Question

為了測定黃銅（銅、鋅合金）的組成，某研究性學習小組稱取該樣品10g，向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至剛好不再產生氣體為止．反應過程中生成的氣體與所用硫酸溶液的質量關系如圖所示．試計算：
（1）樣品中銅的質量分數；
（2）反應所消耗的硫酸溶液質量；
（3）反應后所得溶液的溶質的質量分數．

Answer 1

分析：根據鋅與硫酸反應的化學方程式，由圖中最多生成的氫氣質量0.10g，可以計算出：（1）參加反應的鋅的質量，進而計算出樣品中銅的質量分數；（2）參加反應的硫酸的質量，進而計算出硫酸溶液的質量；（3）生成硫酸鋅的質量，進而計算出所得硫酸鋅溶液的溶質質量分數．

解答：解：設樣品中銅的質量分數為x；
消耗硫酸溶液的質量為y；
生成硫酸鋅的質量為z．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65          98         161         2
10g（1-x）  y×9.8%       z        0.10g
（1）

65

2

=

10g×(1-x)

0.10g

，x=67.5%
（2）

98

2

=

y×9.8%

0.10g

，y=50g
（3）

161

2

=

z

0.10g

，z=8.05g
所得溶液的溶質質量分數為：

8.05g

10g×(1-67.5%)+50g-0.10g

×100%≈15.1%
答：（1）樣品中銅的質量分數為67.5%；
（2）消耗硫酸溶液的質量為50g；
（3）所得溶液的溶質質量分數為15.1%．

點評：本題主要考查有關化學方程式的計算和質量分數的計算，難度較大．計算所得溶液質量時，要注意：①不能把銅的質量計算在所得溶液中；②不能把生成氫氣的質量計算在所得溶液中．