Question

10．為了測黃銅中鋅的含量，取10g黃銅樣品加入到100g硫酸銅溶液中，恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不溶于水，也不與硫酸銅反應(yīng)）過濾，將所得的固體洗滌，干燥后稱量為9.9g．請回答下列問題：

（1）求解硫酸銅溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為16%；
（2）寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，；
（3）根據(jù)已知條件求解參加反應(yīng)的鋅質(zhì)量（X）的比例式為$\frac{65}{x}$=$\frac{1}{0.1g}$；
（4）該黃銅中鋅的質(zhì)量為6.5g；
（5）將反應(yīng)后得到的濾液蒸發(fā)掉6.5g的水（蒸發(fā)水的過程中沒有晶體析出），則最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為17.2%；
（6）若工業(yè)用500t含碳酸鋅80%的菱鋅礦來煉鋅，能煉出上述黃銅的質(zhì)量為320t．

Answer 1

分析 該過程中反應(yīng)為Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，過程中做出的假設(shè)為恰好完全反應(yīng)，此時10g、9.9g和100g都是混合物的質(zhì)量，不可以用于化學(xué)方程式的直接計算．所以此題適合用差量法計算．根據(jù)化學(xué)方程式和固體質(zhì)量差量求算硫酸銅、鋅和生成的硫酸鋅的質(zhì)量，進而根據(jù)題目要求繼續(xù)求算對應(yīng)數(shù)據(jù)．

解答 解：設(shè)原樣品中鋅的質(zhì)量為x，硫酸銅的質(zhì)量為y，生成的硫酸鋅的質(zhì)量為z．
Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，固體質(zhì)量差量
65     160     161     64      65-64=1
x        y         z                    10g-9.9g=0.1g
$\frac{65}{x}$=$\frac{160}{y}$=$\frac{161}{z}$=$\frac{1}{0.1g}$
x=6.5g
y=16g
z=16.1g
（1）硫酸銅溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為$\frac{16g}{100g}$×100%=16%；
（2）寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu；
（3）根據(jù)已知條件求解參加反應(yīng)的鋅質(zhì)量（X）的比例式為 $\frac{65}{x}$=$\frac{1}{0.1g}$；
（4）該黃銅中鋅的質(zhì)量為6.5g；
（5）將反應(yīng)后得到的濾液蒸發(fā)掉6.5g的水（蒸發(fā)水的過程中沒有晶體析出），則最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{16.1g}{10g+100g-9.9g-6.5g}$×100%≈17.2%；
（6）銅鋅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{6.5g}{10g}×$100%=65%．
設(shè)生成的黃銅的質(zhì)量為a．
根據(jù)鋅元素守恒可得關(guān)系式為ZnCO₃∽∽∽Zn．根據(jù)其計算
ZnCO₃∽∽∽Zn
125             65
500t×80%     65%a
$\frac{125}{65}$=$\frac{500t×80%}{65%a}$
a=320t
即工業(yè)用500t含碳酸鋅80%的菱鋅礦來煉鋅，能煉出上述黃銅的質(zhì)量為320t．
故答案為：（1）求解硫酸銅溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為 16%；
（2）上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：Zn+CuSO₄=ZnSO₄+Cu，；
（3）根據(jù)已知條件求解參加反應(yīng)的鋅質(zhì)量（X）的比例式為 $\frac{65}{x}$=$\frac{1}{0.1g}$；
（4）該黃銅中鋅的質(zhì)量為 6.5g；
（5）將反應(yīng)后得到的濾液蒸發(fā)掉6.5g的水（蒸發(fā)水的過程中沒有晶體析出），則最終所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為 17.2%；
（6）若工業(yè)用500t含碳酸鋅80%的菱鋅礦來煉鋅，能煉出上述黃銅的質(zhì)量為 320t．

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．