Question

3．某实验小组想测定黄铜中铜的质量分数，实验数据记录如下：

样品	实验1	实验2	实验3	实验4	实验5
黄铜质量\g	40	40	40	40	40
加入稀硫酸质量\g	30	60	90	120	150
生成气体质量\g	0.3	0.6	0.9	1.0	1.0

（1）根据实验数据分析，从实验4开始金属已经完全反应．
（2）计算黄铜中铜的质量分数．（精确到0.1%）
（3）计算所用稀硫酸的溶质质量分数．（精确到0.1%）

Answer 1

分析 （1）根据生成气体的情况，对照图表数据和完全反应的概念进行解答；
（2）由于铜与稀硫酸不反应，故黄铜与稀硫酸的反应，为锌与稀硫酸的反应．利用锌与稀硫酸的反应的化学方程式可计算出黄铜中锌的质量，进而求出黄铜中铜的质量，然后根据质量分数公式计算即可；
（3）根据溶液具有均一性，利用实验1中氢气的质量求出所用稀硫酸的溶质质量．

解答 解：（1）由图表数据可以看出，第4、5次反应生成气体的质量相等，而第4次反应所用稀硫酸质量少，说明第4次实验中金属已经完全反应．
（2）设黄铜中锌的质量为y，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65             2
y              1.0g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{1.0g}$
x=32.5g
黄铜中铜的质量分数为：$\frac{40g-32.5g}{40g}×$100%=18.8%
（3）由表中数据可知：第1次反应中稀硫酸完全反应，溶液具有均一性，设稀硫酸的溶质质量为y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
   98          2
    y          0.3g
$\frac{98}{y}=\frac{2}{0.3g}$
y=14.7g
所用稀硫酸的溶质质量分数=$\frac{14.7g}{30g}×$100%=49.0%
答案：
（1）4；
（2）黄铜中铜的质量分数为18.8%；
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为49.0%．

点评 本题主要考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式解答问题的能力．与正确解答本题，须知铜不与稀硫酸反应．