Question

3．沂蒙汽車配件廠新購進了一批黃銅（銅鋅合金）．為了測定這批黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)，化驗人員將取來的樣品先加工成粉末，然后利用該粉末與稀硫酸在燒杯內(nèi)發(fā)生反應．在所進行的三次實驗中，只有一次所取用的稀硫酸與黃銅樣品是恰好完全反應的．有關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗次數(shù)	1	2	3
所取黃銅樣品的質(zhì)量（g）	10.0	10.0	20.0
加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	100.0	80.0	80.0
反應后燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的質(zhì)量（g）	109.8	89.8	99.8

請分析實驗數(shù)據(jù)，完成下列問題：
（1）黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應是第2 次試驗該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)為35%．
（2）計算黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應后所得的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．（計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）由題中實驗數(shù)據(jù)可知第一次實驗中酸剩余，第三次實驗中金屬剩余，只有第二次實驗恰好完全反應，所以黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應時兩種物質(zhì)的質(zhì)量之比為1：8，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可求出生成氫氣的質(zhì)量，進而根據(jù)化學方程式計算出銅鋅合金中鋅的質(zhì)量然后求出黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)；
（2）根據(jù)化學方程式中氫氣的質(zhì)量可求出生成的硫酸鋅的質(zhì)量，然后由燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的質(zhì)量減去樣品中銅的質(zhì)量求出所得溶液的總質(zhì)量，進而求出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）由題中數(shù)據(jù)分析可知，第二次實驗恰好完全反應，所以所以黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應時兩種物質(zhì)的質(zhì)量之比為10g：80g=1：8；
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，完全反應時生成氫氣的質(zhì)量=（10g+80g）-89.8g=0.2g
設樣品中鋅的質(zhì)量為x，生成硫酸鋅的質(zhì)量為y．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65               161        2
x                  y      0.2g
$\frac{65}{x}=\frac{161}{y}=\frac{2}{0.2g}$
x=6.5g       y=16.1g
∴該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{10g-6.5g}{10g}$×100%=35%
故答案為：2，35%；
（2）黃銅樣品與稀硫酸恰好完全反應后所得的溶液中溶液的質(zhì)量為89.8g-（10g-6.5g）=86.3g
∴所得的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{16.1g}{86.3g}$×100%=18.7%
答：所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為18.7%．

點評 本題重點考查金屬活動性順序的應用，并利用化學方程式進行計算物質(zhì)的質(zhì)量和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，要求我們能正確分析題目信息和數(shù)據(jù)．