Question

2．为了测定黄铜（铜、锌合金）的组成，某研究性学习小组称取该样品
10g，向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至刚好不再产生气体为止．反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如图所示．试计算：
（1）样品中铜的质量分数；
（2）反应所消耗的硫酸溶液质量；
（3）反应后所得溶液质量．

Answer 1

分析 根据锌与硫酸反应的化学方程式，由图中最多生成的氢气质量0.10g，可以计算出：
（1）参加反应的锌的质量，进而计算出样品中铜的质量分数；
（2）参加反应硫酸的质量，进而计算出硫酸溶液的质量；
（3）根据质量守恒定律可求出反应后所得溶液质量．

解答 解：（1）设样品中锌的质量为x；消耗稀硫酸中溶质的质量为y．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65     98                  2
x      y                    0.10g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{y}=\frac{2}{0.1g}$     x=3.25g，y=4.9g，z=6.8g
样品中铜的质量分数为：$\frac{10g-3.25g}{10g}$×100%=67.5%
（2）反应所消耗的硫酸溶液质量为：$\frac{4.9g}{9.8%}$=50g
（3）所得溶液的溶质质量为：50g+3.25g-0.1g=53.15g
答：（1）样品中铜的质量分数为67.5%；
（2）消耗硫酸溶液的质量为50g；
（3）所得溶液的溶质质量为53.15g．

点评 本题主要考查有关化学方程式的计算和质量分数的计算，难度较大．计算所得溶液质量时，要注意：①不能把铜的质量计算在所得溶液中；②不能把生成氢气的质量计算在所得溶液中．