Question

7．小華想測定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中銅的質量分數，實驗室只提供了一瓶稀鹽酸和相關的儀器．
（1）根據現有的條件，你認為只能測出Cu-Zn合金中銅的質量分數．
（2）為了測定該合金的組成，小華稱取10g該合金粉末，在粉末中連續(xù)三次加入稀鹽酸反應．每加一次鹽酸，小華記錄所得氣體的質量，實驗數據如下：

	第一次	第二次	第三次
連續(xù)加入鹽酸的體積（mL）	10	10	10
生成氫氣的質量（g）	0.08	0.08	0.04

①從上表數據分析，小華用10g合金粉末總共收集到氫氣0.2g．
②該合金中銅的質量分數為35%．（H-1 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Cl-35.5）
③求所用鹽酸中溶質的質量分數．
④求完全反應時所得溶液的溶質的質量分數．

Answer 1

分析 （1）兩種金屬中一種金屬的活動性比氫強，一種金屬的活動性比氫弱，滿足此條件才能測定出銅的質量分數．
（2）根據表格提供的數據，10g鹽酸與鋅完全反應最多生成0.08g氫氣，第三次只生成0.04g，說明金屬全部參加了反應，可計算出生成氫氣的總質量；由氫氣的質量，由反應的化學方程式列式計算出合金中鋅的質量、所用鹽酸中溶質的質量、完全反應時所得溶液的溶質的質量，進行分析解答．

解答 解：（1）實驗室只提供了一瓶稀鹽酸，只有兩種金屬一種能與鹽酸反應而另一種不能與鹽酸反應才能測出銅的質量分數，合金中Cu-Zn組合符合該條件；Cu-Ag合金中的銅、銀均不與稀鹽酸反應，不能測出銅的質量分數．
（2）①根據表格提供的數據，10g鹽酸與鋅完全反應最多生成0.08g氫氣，第三次只生成0.04g，說明金屬全部參加了反應，故生成氫氣的總質量為：0.08g+0.08g+0.04g=0.2g．
②10g鹽酸與鋅完全反應最多生成0.08g氫氣，第三次只生成0.04g，生成第三次加入的鹽酸中有5g參加了反應．
設參加反應的鋅的質量為x，參加反應的鹽酸的質量為y，生成氯化鋅的質量為y，
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65  73   136   2
x    y    z   0.2g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2g}$     x=6.5g
該合金中銅的質量分數為$\frac{10g-6.5g}{10g}×$100%=35%．
③$\frac{73}{2}=\frac{y}{0.2g}$     y=7.3g
所用鹽酸中溶質的質量分數為$\frac{7.3g}{10g+10g+5g}×$100%=29.2%．
④$\frac{136}{2}=\frac{z}{0.2g}$     z=13.6g
完全反應時所得溶液的溶質的質量分數為$\frac{13.6g}{6.5g+10g+10g+5g-0.2g}$×100%≈43.5%．
答：（1）Cu-Zn；（2）①0.2；②35%；③所用鹽酸中溶質的質量分數為29.2%；④完全反應時所得溶液的溶質的質量分數為43.5%．

點評 本題難度不大，掌握根據化學方程式的計算即可正確解答本題，細致地分析表格信息，從多組數據中篩選出對解題有幫助的數據是解這類題的關鍵．