题目内容

普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件．为测定黄铜中铜的质量分数，取样品10g，分四次向其中加入稀硫酸使之充分反应，实验数据记录如下表：
第一次第二次第三次第四次
加入稀硫酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 8.7 7.4 7 7
认真分析数据，回答下列问题：
（1）该过程中发生反应的化学方程式为．
（2）黄铜中铜的质量分数为．
（3）求所加入的稀硫酸的溶质质量分数．

解：（1）因为锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，而铜不与稀硫酸反应；
故反应的化学方程式为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
故答案为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）剩余固体质量为7g而不再减少，则样品中铜的质量为7g，黄铜中铜的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%=70%；
故答案为：70%．
（3）设样品中锌完全反应时，参加反应的稀硫酸溶质的质量为x，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 98
10g-8.7g x
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
解得：x=1.96g；
则稀硫酸溶液中溶质的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%=19.6%；
答：所加入的稀硫酸的溶质质量分数19.6%．
分析：（1）由于锌能与稀硫酸反应而铜不与稀硫酸反应；故根据反应物和生成物即可写出化学方程式；
（2）由于锌能与稀硫酸反应而铜不与稀硫酸反应，因此当稀硫酸过量时所剩余固体全部为铜；根据实验记录数据可知，第四次所加入的稀硫酸并未发生发生，此时剩余固体为铜；根据铜和样品的质量即可计算黄铜中铜的质量分数；
（3）由于第一次实验中稀硫酸完全反应，因此可由实验数据中第一次中锌与稀硫酸的质量关系，判断样品中锌完全反应时消耗稀硫酸溶质的质量；利用稀硫酸溶质的质量和溶液的质量即可求得稀硫酸溶液中溶质的质量分数．
点评：本题考查了根据化学方程式计算和溶质质量分数的简单计算；通过数据读出第四次实验剩余的固体是铜，第一次实验稀硫酸完全反应是解答本题的关键．