Question

8．现一块铜合金，可能是黄铜（铜锌合金）、青铜（铜、锡合金）、白铜[铜、镍（Ni）合金]中的一种，现欲测定其组成．
[查阅资料]Ⅰ．锌、锡、镍皆能与稀硫酸发生置换反应，生成+2价的金属离子；
Ⅱ．相对原子质量Zn-65，Sn一119，Ni一59．
[实验步骤及数据]取5g合金粉碎后放入烧杯中，将20g15%稀H₂SO₄分四次加入烧杯中充分反应后，测定剩余固体质量数据记录如下：

次数	l	2	3	4
加入酸质量/g	5.0	5.0	5.0	5.0
剩余固态质量/g	4.5	4	3.5	3.2

试求：①合金中铜的质量分数．②合金中另一金属为何种金属．

Answer 1

分析 ①由题意知道，锌、锡、镍皆能与稀硫酸发生置换反应，铜不与稀硫酸反应，可以判断出最后剩余的3.2g是铜的质量，从而可以求出合金中铜的质量分数．
②先求出20g15%稀H₂SO₄中溶质的质量 5.0g×15%=0.75g，再根据表格中知道当加入酸的质量为5.0g时，参加反应的金属的质量为5.0g-4.5g═0.5g，代入方程式中就可以求出另一金属的相对原子质量，从而可以判断出合金中另一金属为何种金属．

解答 解：①合金中铜的质量分数=$\frac{3.2g}{5g}$×100%═64%     
②设该金属的化学式为R，其相对原子质量为x，则：
             R+H₂SO₄ ═RSO₄+H₂↑
             x         98
5g-4.5g=0.5g       5.0g×15%=0.75g
$\frac{x}{0.5g}=\frac{98}{0.75g}$
             x=65.3≈65
       故另一种金属为锌．
答：①合金中铜的质量分数64%；②合金中另一金属为锌．

点评 解此题的关键是审清题意，找出突破口，再结合方程式进行计算，可以得到问题答案．