Question

普通黃銅僅由銅和鋅組成，廣泛用于制造板材、管材等，也用于鑄造機械零件．為測定黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取樣品10g，分四次向其中加入稀硫酸使之充分反應(yīng)，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀硫酸的質(zhì)量/g	10	10	10	10
剩余固體的質(zhì)量/g	8.7	7.4	7	7

認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，回答下列問題：
（1）黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
（2）恰好完全反應(yīng)時，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是．

Answer 1

分析：（1）由于鋅能與稀硫酸反應(yīng)而銅不與稀硫酸反應(yīng)，因此當(dāng)稀硫酸過量時所剩余固體全部為銅；根據(jù)實驗記錄數(shù)據(jù)可知，第四次所加入的稀硫酸并未發(fā)生發(fā)生，此時剩余固體為銅；據(jù)此可計算黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）由于第一次實驗中稀硫酸完全反應(yīng)，因此可由實驗數(shù)據(jù)中第一次中鋅與稀硫酸的質(zhì)量關(guān)系，判斷樣品中鋅完全反應(yīng)時消耗稀硫酸的質(zhì)量及生成硫酸鋅、氫氣的質(zhì)量，利用這些物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系可完成恰好完全反應(yīng)時溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算．

解答：解：（1）剩余固體質(zhì)量為7g而不再減少，則樣品中銅的質(zhì)量為7g，黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

7g

10g

×100%=70%；
（2）設(shè)樣品中鋅完全反應(yīng)時生成硫酸鋅的質(zhì)量為x，放出氫氣質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65         161  2
10g-7g      x   y

65

10g-7g

=

161

x

=

2

y

x≈7.43g，y≈0.09g
由第一次反應(yīng)的數(shù)據(jù)，樣品中鋅完全反應(yīng)時消耗稀硫酸的質(zhì)量=

3g

10g-8.7g

×10g≈23.08g
則恰好完全反應(yīng)時，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

7.43g

(10g-7g)+23.08g-0.09g

×100%≈28.6%
答：（1）黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%；
（2）恰好完全反應(yīng)時，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.6%．

點評：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，恰好完全反應(yīng)時所得溶液的質(zhì)量=樣品中鋅的質(zhì)量+恰好完全反應(yīng)時消耗稀硫酸的質(zhì)量-放出氫氣的質(zhì)量．