Question

為測定某黃銅（銅、鋅合金）樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)，李同學(xué)取一定質(zhì)量的黃銅樣品放入燒杯中，再取400g稀鹽酸分四次加入燒杯中，均充分反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀鹽酸質(zhì)量（g）	100	100	100	100
剩余固體的質(zhì)量（g）	87.0	74.0	65.0	65.0

（1）上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑

．
（2）求第二次生成氫氣質(zhì)量．
（3）所用鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
（4）該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬活動性可知，銅排在氫后，不能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，故發(fā)生反應(yīng)的是鋅，可寫化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）分析知減少的固體的質(zhì)量就是參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量，由題目可知：第二次反應(yīng)消耗鋅的質(zhì)量=87g-74g=13g，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，可計算出生成氫氣的質(zhì)量
（3）同樣是根據(jù)第二次消耗的鋅的質(zhì)量，可求所加100g稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，由溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式，求出所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)；
（4）由第三次和第四次剩余固體質(zhì)量相等可知，剩余的65g固體即為樣品中銅的質(zhì)量，根據(jù)銅的質(zhì)量與樣品質(zhì)量比可計算出黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)，樣品的質(zhì)量=13g+87gg=100g．

解答：解：（1）鋅能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅與氫氣，方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）分析知第二次反應(yīng)消耗鋅的質(zhì)量=87g-74g=13g，設(shè)生成氫氣的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的HCl質(zhì)量是y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65  73         2
13g  y         x

65

13g

=

73

y

=

2

x

x=0.4g，y=14.6g
（3）所用鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為

14.6g

100g

×100%=14.6%；
（4）由第二次消耗的鋅的質(zhì)量可知每100g鹽酸消耗的鋅的質(zhì)量是87g-74g=13g，所以原固體質(zhì)量為87g+13g，則該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)為

65g

100g

×100%=65%；
故答案為：（1）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；（2）第二次生成氫氣質(zhì)量是0.4g．（3）所用鹽酸中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.6%．（4）該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)為65%．

點評：根據(jù)所給的實驗數(shù)據(jù)分析每次加入100g稀鹽酸固體剩余物質(zhì)量的變化，可對反應(yīng)進行的情況進行判斷，并明確參加反應(yīng)的是固體中的鋅，這是解決本題的關(guān)鍵