Question

（2013?菏澤模擬）為了測定某粉末狀黃銅（銅鋅合金）樣品中銅的質量分數(shù)，劉陽同學取一定質量的黃銅樣品放入燒杯中，再取20g稀鹽酸分四次加入燒杯中，每一次均充分反應，測得實驗數(shù)據(jù)如下：

加入鹽酸的質量/g	5	5	5	5
剩余固體質量/g	6.10	5.45	4.80	4.80

試計算：
（1）所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)是多少？
（2）用36.5%的濃鹽酸配制20g述稀鹽酸，需要濃鹽酸的質量是多少？
（3）黃銅樣品中銅的質量分數(shù)是多少？（結果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬活動性可知，銅排在氫后，不能與稀鹽酸發(fā)生反應，故發(fā)生反應的是鋅與稀鹽酸，減少的固體的質量就是參加反應的鋅的質量，由題目可知：第二次反應消耗鋅的質量=，根據(jù)反應的化學方程式，可計算出所加5g稀鹽酸中溶質的質量，由溶質的質量分數(shù)公式，求出所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)；
（2）根據(jù)加水稀釋前后溶液中溶質質量不變，由20g7.3%的稀鹽酸中溶質質量與濃鹽酸的質量分數(shù)的比計算需要濃鹽酸的質量；
（3）由第三次和第四次剩余固體質量相等可知，剩余的4.80g固體即為樣品中銅的質量，根據(jù)銅的質量與樣品質量比可計算出黃銅樣品中銅的質量分數(shù)．

解答：解：（1）經分析可以知道與5g稀鹽酸恰好完全反應需要鋅的質量為：6.10g-5.45g=0.65g；
設參加反應的HCl 的質量為x
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65   73
0.65g x

65

0.65g

=

73

x

解得：x=0.73g
所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)是0.73g5g×100%=14.6%；
（2）設需要36.5%的濃鹽酸的質量為y，根據(jù)溶液稀釋前后溶液中溶質的質量不變可知：
36.5%?y=20g×14.6%
解得：y=8g
（3）由第三次和第四次剩余固體質量相等可知，剩余的4.80g固體即為樣品中銅的質量，結合（1）中的解答可以知道所取的固體的質量為：0.65g×3+4.80g=6.75g
所以黃銅樣品中銅的質量分數(shù)是：

4.80g

6.75g

×100%=71.1%
答：（1）所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)是14.6%；
（2）用36.5%的濃鹽酸配制20g述稀鹽酸，需要濃鹽酸的質量是8g
（3）黃銅樣品中銅的質量分數(shù)是71.1%．
故答案為：（1）14.6%；
（2）8g；
（3）71.1%．

點評：根據(jù)所給的實驗數(shù)據(jù)分析每次加入5g稀鹽酸固體剩余物質量的變化，可對反應進行的情況進行判斷，并明確參加反應的是固體中的鋅，這是解決本題的關鍵