Question

3．欲測(cè)定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)室只提供了一瓶稀鹽酸和必要的儀器．
（1）你認(rèn)為能測(cè)出銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是Cu～Zn合金．
（2）取該合金的粉末32.5g于燒杯中，并逐漸滴入稀鹽酸，當(dāng)稀鹽酸滴加至100g時(shí)，燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為132.1g（產(chǎn)生的氣體全部逸出），產(chǎn)生氣體的質(zhì)量與滴入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示，試計(jì)算：
①A點(diǎn)產(chǎn)生氣體質(zhì)量m的數(shù)值是0.4．
B點(diǎn)時(shí)，燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式：ZnCl₂、HCl．
②求該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）
③畫(huà)出Cu-Zn合金質(zhì)量隨加稀鹽酸質(zhì)量變化關(guān)系圖．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)在金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣分析；加入100克稀鹽酸時(shí)，反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束．再加入稀鹽酸時(shí)，反應(yīng)不再進(jìn)行．

（2）根據(jù)圖中信息判斷生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)化學(xué)方程式可以計(jì)算鋅的質(zhì)量即可解答．
（3）根據(jù)反應(yīng)結(jié)束后加入稀鹽酸的質(zhì)量與剩余的質(zhì)量關(guān)系分析．

解答 解：（1）只給出鹽酸和必要的儀器，則合金中需含有能與鹽酸反應(yīng)的金屬，鋅排在氫的前面，而銅和銀排在氫的后面，不與鹽酸反應(yīng)，所以只能測(cè)出銅鋅合金．
故本題答案為：Cu～Zn；
（2）①點(diǎn)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為：32.5g+100g-132.1g=0.4g．B點(diǎn)時(shí)反應(yīng)結(jié)束，這時(shí)的溶質(zhì)是氯化鋅，再加入稀鹽酸時(shí)溶質(zhì)又多了氯化氫，這時(shí)的溶液中含有氯化鋅和氯化氫，
故填：0.4．ZnCl₂、HCl．
②設(shè)生成0.4g氫氣需要鋅的質(zhì)量為x，則有
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65                       2
 x                       0.4g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.4g}$
解之得：x=13g；
合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{32.5g-13g}{32.5g}×$100%=60%
答：該合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%．
③合金開(kāi)始的質(zhì)量為32.5g，加入稀鹽酸后鋅與酸反應(yīng)，使固體質(zhì)量減少，由（2）計(jì)算可知加入100克稀鹽酸時(shí)，反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，消耗鋅的質(zhì)量為13g；剩余固體質(zhì)量為：32.5g-13g=19.5g；故Cu-Zn合金質(zhì)量隨加稀鹽酸質(zhì)量變化關(guān)系圖為：
答案：
．

點(diǎn)評(píng) 本題是一種綜合性的題型，將溶液、化學(xué)反應(yīng)和圖象融合在一起，有一定的難度，要求比較高．通常學(xué)生在計(jì)算時(shí)常常會(huì)忽視了實(shí)際參加反應(yīng)的是溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，而往往會(huì)把數(shù)據(jù)直接代入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算．這就要求學(xué)生足夠細(xì)心、會(huì)分析、且條理分明．