Question

小强买来一包黄铜（铜、锌合金），包装说明如右图，他对包装说明上的质量分数产生了疑问，他称取20g黄铜样品放入烧杯中，然后往烧杯中加入稀硫酸93.7g，恰好完全反应，反应后称得烧杯内物质共113.5g．
（1）反应产生氢气______g．
（2）通过计算判断该黄铜样品中铜的质量分数是否与包装说明相符（计算结果精确到0.1%，下同）．
（3）计算反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

Answer 1

解：（1）反应产生氢气=20g+93.7g-113.5g=0.2g
故答案为：0.2；
（2）设Zn质量为x，ZnSO₄质量为y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65 161 2
x y 0.2g

x=6.5g y=16.1g
黄铜样品中铜的质量分数=×100%=67.5%
因为67.5%＜70%，所以与包装说明不相符；
（3）反应后溶质质量分数=×100%=16.1%
答：该黄铜样品中铜的质量分数与包装说明不相符；反应后所得溶液中溶质的质量分数是16.1%．
分析：（1）由于黄铜中锌与稀硫酸反应放出氢气，因此反应前后烧杯内物质质量减小，减小的质量即为产生氢气的质量；
（2）该黄铜样品中铜的质量分数=，解决问题需要根据化学方程式计算出锌的质量；
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数=×100%，需要计算反应生成硫酸锌的质量．
点评：根据质量守恒定律，反应后烧杯内剩余物质的质量去掉不发生反应的铜的质量即为反应后溶液的质量．