Question

16．合金的種類很多，用途非常廣泛，黃銅是銅和鋅的合金，它可以用來制造機(jī)器和電器的零件等．化學(xué)興趣小組的同學(xué)欲測定實(shí)驗(yàn)室中某銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（不考慮黃銅中的其他雜質(zhì)），請(qǐng)你參與他們的探究過程．
稱量20g粉末狀黃銅樣品放入燒杯中，量取60mL稀硫酸分三次加到其中，每次充分反應(yīng)后，測定生成氫氣的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

	第一次	第二次	第三次
加入稀硫酸的體積（ml）	20	20	20
生成氫氣的質(zhì)量（g）	0.04	m	0.02

試求：
（1）m的數(shù)值0.04．
（2）此黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計(jì)算過程）
（3）所加稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（該溫度下稀硫酸密度為1.066g/ml，計(jì)算結(jié)果保留至0.01%）

Answer 1

分析 根據(jù)第一次加入20g稀硫酸生成氫氣0.04g，而第三次生成0.02g，所以可知第二次也生成0.04g，確定生成的氫氣的質(zhì)量為0.04g+0.04g+0.02g=0.1g．進(jìn)而根據(jù)化學(xué)方程式求算參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量．求算硫酸中溶質(zhì)應(yīng)該根據(jù)每20mL稀硫酸生成0.04g氫氣進(jìn)行．

解答 解：根據(jù)第一次加入20g稀硫酸生成氫氣0.04g，而第三次生成0.02g，所以可知第二次也生成0.04g即m=0.04，確定生成的氫氣的質(zhì)量為0.04g+0.04g+0.02g=0.1g．
設(shè)鋅的質(zhì)量為x
設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65                           2
x                            0.1g
$\frac{65}{2}$=$\frac{x}{0.1g}$
x=3.25g
此黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{20g-3.25g}{20g}$×100%=83.75%
每20mL稀硫酸生成0.04g氫氣，20mL稀硫酸的質(zhì)量為20mL×1.066g/mL=21.32g
設(shè)所消耗的硫酸中的溶質(zhì)的質(zhì)量為y．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
       98                    2
        y                      0.04g
$\frac{98}{2}$=$\frac{y}{0.04g}$
y=1.96g
所加稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1.96g}{21.32g}$×100%≈9.19%
答：（1）m的數(shù)值0.04．
（2）此黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是83.75%；
（3）所加稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.19%．

點(diǎn)評(píng) 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計(jì)算過程要完整．