Question

4．小科同學想測定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中銅的質量分數，實驗室只提供一瓶未標明質量分數的稀鹽酸和必要的儀器．已知銅、銀不與稀鹽酸反應（Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑）
（1）你認為能測出其銅的質量分數的是Cu-Zn合金．
（2）小科同學取該合金的粉末32.5克，與足量的該鹽酸充分反應，經測定，產生了0.4克氣體．請計算該合金中銅的質量分數．
（3）若想測出該鹽酸的質量分數，你認為實驗時必須提供和測出哪些數據？
答：①②或者②③（填序號）．
①參加反應的合金的質量 ②參加反應的稀鹽酸的質量 ③產生氣體的質量．

Answer 1

分析 （1）由題中提供的藥品可知本題中要測出的合金中的兩種金屬必須一種在氫之前，一種在氫之后；
（2）根據氫前金屬與鹽酸的反應求出金屬鋅和金屬銅的質量進而可求出合金中銅的質量分數；
（3）要求出鹽酸中溶質的質量分數必須測出或求出溶質和溶液的質量，而溶液的質量需要測出，溶質的質量需要根據生成氫氣的質量計算出來．

解答 解：（1）銅的活動性比氫弱，不與稀酸發(fā)生反應，鋅的活動性比氫強，能與稀酸發(fā)生反應，因而銅鋅合金能測定出銅的質量分數；而銀的活動性比氫弱，也不與稀酸發(fā)生反應，因而銅銀合金不能測定出銅的質量分數；
（2）設：合金中鋅的質量為x       
      Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
      65                        2 
       x                       0.4g
     $\frac{65}{2}$=$\frac{x}{0.4g}$
x=13g
合金中銅的質量為：32.5g-13g=19.5g
合金中銅的質量分數=$\frac{19.5g}{32.5g}$×100%=60%   
答：合金中銅的質量分數為60%．
（3）要想測出該鹽酸的質量分數，必須知道鹽酸中溶質的質量和溶液的質量．參加反應的鹽酸中溶質的質量可由生成氫氣的質量通過化學方程式計算出，然后（溶質的質量÷稀鹽酸的質量）×100%即為該鹽酸的質量分數；而參加反應的合金的質量是混合物的質量，進行計算時不能直接使用，實驗時必須測出參加反應的稀鹽酸的質量和生成氫氣的質量．故選①②或②③．
故答案為：
（1）Cu-Zn；
（2）該合金中Cu的質量分數為60%；
（3）①②或②③．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．