Question

我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜．黄铜是铜和锌的合金（Cu-Zn），它可用来制造及其、电器零件及日用品．为了测定某黄铜样品中锌的质量分数（不考虑黄铜中的其他杂质），现将15mL（密度1.1g/mL）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
加入稀盐酸的体积（mL）	5	5	5
生成氢气的质量（g）	0.04	m	0.02

试求：
（1）m=

 

．
（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？（结果精确到0.1）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：在金属活动性顺序中，锌排在氢的前面，可以与盐酸反应生成氢气，而铜排在氢的后面，不能与盐酸反应生成氢气，根据生成的氢气的总质量，可以求得锌的质量；根要求稀盐酸中HCl的质量分数，则盐酸溶质须全部参加反应，据表格数据分析解答．

解答：解：（1）根据表格可以发现，第一次加入5g盐酸生成0.04g氢气，第三次加入5g盐酸还能生成并且只生成0.02g氢气，说明直到第三次反应才结束，并且盐酸有剩余；同时说明第二次加入5g盐酸时完全反应，生成氢气的质量可按照第一次的数量关系（5g对应0.04g）类推，而得出m为0.04g；
（2）根据表格可知，共生成氢气的质量为0.04g+0.04g+0.02g=0.1g，
设需要锌的质量为x，参加反应的盐酸溶质的质量为y
 Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
 65  73        2
 x   y       0.1g

65

x

=

2

0.1g

x=3.25g

73

y

=

2

0.1g

y=3.65g
所以此黄铜样品中锌的质量分数为：

3.25g

5g

×100%=65%
（3）根据表格可以发现，第一次加入5ml盐酸生成0.04g氢气，第三次加入5ml盐酸还能生成并且只生成0.02g氢气，说明直到第三次反应才结束，并且5ml稀盐酸可生成0.04g氢气，所以第三次盐酸反应了一半，有2.5ml剩余；三次共反应稀盐酸的质量是5ml+5ml+2.5ml=12.5ml；
则稀盐酸中HCl的质量分数是

3.65g

12.5ml×1.1g/ml

×100%=26.5%
故答案为：（1）0.04；
（2）此黄铜样品中锌的质量分数是65%；
（3）稀盐酸中HCl的质量分数是26.5%．

点评：本题考查了金属与酸的反应，完成此题，要根据金属活动性顺序及其意义进行，能很好考查学生分析、解决问题的能力，尤其是第三问求盐酸的溶质质量分数则其中的溶质要选准数据，也可据第1次、2次生成的氢气的质量计算．