题目内容
为了测定某铜锌合金中铜的质量分数，某实验小组的同学做了以下两组实验探究：
（1）第一组同学设计了如下实验：
他们认为做完以上操作后，再称量所得固体B的质量，即可求出合金中铜的质量分数，从上述流程图中可以看出，操作①为
（2）第二组同学利用该合金与稀硫酸反应，根据生成氢气的质量先求出锌的质量，从而解决了问题．他们共进行了三次实验，所得的相关实验数据记录如下（不计实验中产生的误差）：
从上表数据分析，
（1）当所取合金与所用稀硫酸的质量比为
（2）求该合金中铜的质量分数．（写出计算过程）
（1）第一组同学设计了如下实验：
他们认为做完以上操作后，再称量所得固体B的质量，即可求出合金中铜的质量分数，从上述流程图中可以看出，操作①为
过滤
过滤
，甲物质可以是稀硫酸或稀盐酸
稀硫酸或稀盐酸
，固体B为铜
铜
，小刚发现实验中由于缺少某一步骤导致数据缺乏而无法计算，该步骤是称量合金的质量
称量合金的质量
．（2）第二组同学利用该合金与稀硫酸反应，根据生成氢气的质量先求出锌的质量，从而解决了问题．他们共进行了三次实验，所得的相关实验数据记录如下（不计实验中产生的误差）：
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
| 所取合金的质量/g | 20 | 20 | 40 |
| 所用的稀硫酸的质量/g | 100 | 120 | 80 |
| 生成的氢气的质量/g | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
（1）当所取合金与所用稀硫酸的质量比为
1：4
1：4
时，合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应．（2）求该合金中铜的质量分数．（写出计算过程）
分析：（1）根据过滤的原理分析操作①，根据合金中铜、锌的性质分析加入的甲物质，要计算合金中铜的质量分数，已经知道了铜的质量，还必须知道合金的质量；
（2）铜、锌合金中铜和稀硫酸不反应只有锌和稀硫酸反应，第二次和第一次所取的合金质量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而两次生成的气体质量相同，说明两次所取的合金中的锌都完全反应了；第三次所取的合金是前两次的2倍，如果合金中的锌完全反应，应该产生0.8g气体，而实际上产生的气体和前两次相同只有0.4g，说明第三次反应中稀硫酸不足量，锌过量；由生成的气体量可知第三次参加反应的锌和前两次相同．
（2）铜、锌合金中铜和稀硫酸不反应只有锌和稀硫酸反应，第二次和第一次所取的合金质量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而两次生成的气体质量相同，说明两次所取的合金中的锌都完全反应了；第三次所取的合金是前两次的2倍，如果合金中的锌完全反应，应该产生0.8g气体，而实际上产生的气体和前两次相同只有0.4g，说明第三次反应中稀硫酸不足量，锌过量；由生成的气体量可知第三次参加反应的锌和前两次相同．
解答：解：（1）由流程图中可以看出操作①是将固液分开，所以操作①为过滤．由于锌能与酸反应，铜不能与酸反应，为了能得到铜，应加入硫酸或盐酸；要计算合金中铜的质量分数，已经知道了铜的质量．还必须知道合金的质量．所以，试验中缺少一步骤是：称量合金的质量；
（2）由第三次可知生成0.4克氢气使只消耗80克稀硫酸，所以20g合金中的锌和80g稀硫酸可恰好完全反应，即合金和稀硫酸的质量比为20g：80g=1：4时，二者能恰好完全反应．
（2）设20g铜、锌合金中含有锌的质量为x
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4g
=
解得：X=13g
所以20g铜、锌合金中含有铜的质量为20g-13g=7g
铜、锌合金中铜的质量分数为
×100%=35%
答：（1）过滤，稀硫酸或稀盐酸，铜，称量合金的质量；（2）1：4，该铜、锌合金中铜的质量分数是35%．
（2）由第三次可知生成0.4克氢气使只消耗80克稀硫酸，所以20g合金中的锌和80g稀硫酸可恰好完全反应，即合金和稀硫酸的质量比为20g：80g=1：4时，二者能恰好完全反应．
（2）设20g铜、锌合金中含有锌的质量为x
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.4g
| 65 |
| 2 |
| X |
| 0.4g |
所以20g铜、锌合金中含有铜的质量为20g-13g=7g
铜、锌合金中铜的质量分数为
| 7g |
| 20g |
答：（1）过滤，稀硫酸或稀盐酸，铜，称量合金的质量；（2）1：4，该铜、锌合金中铜的质量分数是35%．
点评：此题考查的是根据化学方程式的有关计算，正确分析处理表中的数据是解答此题的关键，真正理解了题意解此题就会很简单．此题属于比较难的题目．
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相关题目
为了测定某铜锌合金中锌的质量分数，某同学利用一定量的该合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，相关的实验数据记录如下表．
（1）计算该铜锌合金中锌的质量分数．
（2）计算所用稀硫酸中溶质的质量分数．（结果精确到0.1%）
（可能用到的相对原子质量H-1 O-16 S-32 Cu-64 Zn-65）
| 实验 物质用量 |
第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 所取合金的质量/g | 10 | 10 | 10 |
| 所用稀硫酸的质量/g | 50 | 100 | 150 |
| 剩余固体质量/g | 3.5 | 3.0 | 3.0 |
（2）计算所用稀硫酸中溶质的质量分数．（结果精确到0.1%）
（可能用到的相对原子质量H-1 O-16 S-32 Cu-64 Zn-65）
为了测定某铜锌合金中铜的质量分数，取合金样品跟稀盐酸反应．三次实验的有关数据如下表：
（1）根据上表中的数据分析，当铜锌合金中的锌与稀盐酸中的HCl恰好完全反应时，合金样品的质量与稀盐酸的质量之比为 ．
（2）计算该铜锌合金中铜的质量分数． ．
| 实验编号 | 所需合格样品的质量/g | 所取稀盐酸的质量/g | 生成氢气的质量/g |
| 1 | 10.0 | 40.0 | 0.1 |
| 2 | 10.0 | 50.0 | 0.1 |
| 3 | 20.0 | 36.5 | 0.1 |
（2）计算该铜锌合金中铜的质量分数．
某研究小组为了测定某铜锌合金中铜的质量分数，取20g合金放在烧杯中，将一定量的稀盐酸分若干次加入烧杯中，反应过程的质量关系如下图所示（x表示加入稀盐酸的质量/g，y表示烧杯中余下物质的总质量/g）．问：
为了测定某铜锌合金中锌的质量分数，进行了如下实验：准确称取20.0g合金，向其中不断加入稀硫酸，观察到有气泡逸出，实验过程中测得产生气体的质量与所加稀硫酸的体积关系如图所示．回答下列问题：