Question

（2012?阳朔县二模）铜基材是芜湖材料产业的另一亮点．安徽鑫科材料股份有限公司拥有近20项国家级科研成果和发明专利，其中一种“铜锌合金”获得省科技进步奖．我市某校某班同学分两组对这种合金进行了如下探究：
（1）提出问题：该铜锌合金中含铜量是多少？
（2）知识准备：已有知识：
①锌能与盐酸反应，化学方程式是：

Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑

；
②铁可以从Cu（NO₃）₂溶液中把铜置换出来，反应的化学方程式是：

Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂

．
查阅资料：
①该合金结构紧密，所含的锌只有部分与盐酸反应；
②该合金能全部溶于稀硝酸，生成Cu（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂
（3）设计并进行实验：
甲组同学：称取7.4g合金，放人足量的盐酸中直到反应停止，收集到0.02g氢气．（设计思路：根据锌与盐酸反应生成氢气的质量求出锌的质量，再计算合金的含铜量．）
乙组同学：称取7.4g合金，放入足量的稀硝酸中，全部溶解后；加入足量的铁．完全反应，得到6.66g铜．
（设计思路：用稀硝酸将合金中锌、铜全都转化成Cu（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂，再用铁将其中的铜置换出来，计算合金的含铜量．）
（4）根据两组同学的实验结果，请你帮助他们分别计算出合金中铜的质量分数：
甲组同学：

91.2%

；
乙组同学：

90%

．
（5）反思和评价：

甲同学

组的实验方案不合理，原因是

该合金结构紧密，所含的锌只有部分与盐酸反应

．

Answer 1

分析：（2）已有知识：①锌能与盐酸反应生成氯化锌和氢气，可以据此写出该反应的化学方程式；
②铁可以从Cu（NO₃）₂溶液中把铜置换出来同时生成硝酸亚铁，可以据此写出该反应的化学方程式．
（4）甲组同学：根据锌与盐酸反应生成氢气的质量求出锌的质量，再计算合金的含铜量；
乙组同学：根据题中所给的铜的质量结合质量分数的计算公式可以求算出计算合金的含铜量．
（5）反思和评价：根据查阅资料可以完成该题的解答．

解答：解：（2）已有知识：①锌能与盐酸反应生成氯化锌和氢气，该反应的化学方程式为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
②铁可以从Cu（NO₃）₂溶液中把铜置换出来同时生成硝酸亚铁，该反应的化学方程式为：Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．
（4）甲组同学：设锌的质量为x
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65                  2
x                 0.02g

65

x

=

2

0.02g

解得：x=0.65g
所以铜的质量分数为：

7.4g-0.65g

7.4g

×100%=91.2%
乙组同学：铜的质量分数为：

6.66g

7.4g

×100%=90%．
（5）反思和评价：根据查阅的资料可以知道：该合金结构紧密，所含的锌只有部分与盐酸反应，所以可以判断甲同学的方案不合理．
故答案为：（2）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
②Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．
（4）91.2%；90%．
（5）甲同学；该合金结构紧密，所含的锌只有部分与盐酸反应．

点评：解答这类题目时，首先，要熟记和理解金属活动性顺序及其应用，以及与之相关的知识等；然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息结合所学的相关知识和技能，细致地阅读、分析题意等，联系着生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可．