Question

9．為了測定黃銅（銅、鋅合金）的組成，某研究性學習小組稱取該樣品10g放入燒杯中，向其中加入一定質量分數(shù)的稀硫酸50g，恰好完全反應后，稱得燒杯中剩余的物質質量為59.8g．
（1）樣品中銅的質量分數(shù)；
（2）反應后溶液中溶質的質量分數(shù)．（結果精確到0.1）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．因為產(chǎn)生的氣體逸出，故產(chǎn)生氫氣的質量=反應前各物質的質量總和-反應后生成各物質的質量總和；因為銅的金屬活動性在（H）后，不能與鹽酸反應，故混合物中只有鋅參與反應；利用鋅與鹽酸反應的化學方程式和產(chǎn)生的氣體質量，列出比例式，就可計算出銅鋅合金中鋅的質量，進而計算出銅鋅合金中銅的質量．然后根據(jù)質量分數(shù)公式計算即可．
（2）由氣體的質量根據(jù)鋅與硫酸反應的化學方程式可以計算出生成硫酸鋅的質量，進而計算出硫酸鋅的溶質質量分數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)質量守恒定律，產(chǎn)生氫氣的質量=10g+50g-59.8g=0.2g；
設反應消耗鋅的質量為x；生成硫酸鋅的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65                161    2
x                   y      0.2g
$\frac{65}{x}=\frac{161}{y}=\frac{2}{0.2g}$
解之得：x=6.5g；y=16.1g
該銅鋅合金中銅的質量為：10g-6.5g=3.5g，
則該銅鋅合金中銅的質量分數(shù)為：$\frac{3.5g}{10g}$×100%=35%．
答：該銅鋅合金中銅的質量分數(shù)為35%．
（2）反應后溶液中溶質的質量分數(shù)為：$\frac{16.1g}{6.5g+50g-0.2g}×100%$≈28.6%
答：（1）樣品中銅的質量分數(shù)為35%；
（2）反應后溶液中溶質的質量分數(shù)為28.6%．

點評 本題主要考查學生利用化學方程式和質量守恒定律綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．