Question

我省某汽车配件厂新购进了一批黄铜（铜锌合金）．为了测定这批黄铜中铜的质量分数，化验人员将取来的样品先加工成粉末，然后利用该粉末与稀硫酸在烧杯内发生反应，进行实验．其实验的数据记录如下表．在所进行的三次实验中，只有一次所取用的稀硫酸与黄铜样品是恰好完全反应的．请分析实验数据，并计算：

实验次数	1	2	3
所取黄铜样品的质量（g）	10.0	10.0	20.0
加入稀硫酸的质量（g）	100.0	80.0	80.0
反应后烧杯内剩余物质的质量（g）	109.8	89.8	99.8

（1）该黄铜样品中铜的质量分数；
（2）黄铜样品与稀硫酸恰好反应后所得溶液中溶质的质量分数．（计算结果精确到0.1%）

Answer 1

（1）由题中数据分析可知，第二次实验恰好完全反应，根据质量守恒定律可知，完全反应时生成氢气的质量=（10g+80g）-89.8g=0.2g
设样品中锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 161 2
x y 0.2g

65

2

=

x

0.2g

，

161

2

=

y

0.2g

x=6.5g y=16.1g
该黄铜样品中铜的质量分数为：

10g-6.5g

10g

×100%=35%
（2）黄铜样品与稀硫酸恰好完全反应后所得的溶液中溶液的质量为89.8g-（10g-6.5g）=86.3g
所得的溶液中溶质的质量分数=

16.1g

86.3g

×100%=18.7%
答：（1）黄铜样品中铜的质量分数为35.0%；
（2）所得溶液中ZnSO₄的质量分数18.7%．