Question

我国约在南北朝时就开始冶铸黄铜，黄铜是铜和锌的合金（Cu-Zn），它可用来制造机器、电器零件及日用品．为了测定某黄铜样品中锌的质量分数（不考虑黄铜中的其它杂质），现将30g稀盐酸分三次加入到5g黄铜样品粉末中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据见下表：

	第一次	第二次	第三次
加入稀盐酸的质量（g）	10	10	10
生成氢气的质量（g）	0.04	m	0.02

试求：
（1）m=

0.04

g；
（2）此黄铜样品中锌的质量分数是多少？
（3）所用稀盐酸的溶质质量分数是多少？

Answer 1

分析：（1）根据黄铜中的成分可知，锌与稀盐酸反应，根据第一次加盐酸和第三次加稀盐酸生成氢气的质量可确定第一次和第二次酸不足，第三次加酸时酸过量，则第一次和第二次生成的氢气质量相同；
（2）根据10g黄铜样品粉末与稀盐酸完全反应共生成氢气的质量，代入锌与稀盐酸反应的化学方程式可计算锌的质量，然后再计算黄铜中铜的质量分数．
（3）根据第一次10g盐酸完全反应生成氢气0.4g，可求出HCl的质量，从而求出盐酸中溶质的质量分数

解答：解：（1）根据黄铜中分三次加稀盐酸反应生成氢气的质量可知，第三次生成的氢气质量较少，则第一次和第二次盐酸完全反应，即第一次和第二次生成的氢气的质量相同，均为0.04g
（2）10g黄铜样品粉末与稀盐酸完全反应共生成氢气的质量为0.04g+0.04g+0.02g=0.1g，
设黄铜中锌的质量为x   
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑       
65           2
x            0.1g         
 

65

x

=

2

0.1g

       x=3.25g    
黄铜样品中锌的质量分数 

3.25g

5g

×100%=65%
设生成0.04g氢气所用HCl的质量为y，则
   Zn+2HCl=ZnCl₂ +H₂↑
       73        2 
       y        0.04g

73

y

=

2

0.04g

     
 y=1.46g          
（3）所用稀盐酸的溶质质量分数是

1.46g

10g

×%=14.6%   
答：（2）黄铜中锌的质量分数为65%．
（3）稀盐酸中溶质的质量分数为14.6%  
  故答案为：（1）0.04  （2）65%  （3）14.6%

点评：本题考查学生对实验数据的分析和应用，并结合化学反应方程式进行简单计算，准确分析锌与酸反应那种物质过量是关键．