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7.3%的稀盐酸至刚好不再产生气体为止（铜不与稀盐酸反应）．反应过程中生成的气体与所用盐酸溶液的质量关系如图所示．试计算：
（1）样品中铜的质量分教；
（2）反应所消耗的盐酸溶液质量；
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数．（Zn+2HCl→ZnCl₂+H₂↑）

Answer 1

分析 根据锌与盐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）参加反应的氯化氢的质量，进而计算出盐酸溶液的质量；（3）生成氯化锌的质量，进而计算出所得氯化锌溶液的溶质质量分数．

解答 解：（1）设样品中铜的质量为x；消耗氯化氢的质量为y；生成氯化锌的质量为z．
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65    73      136     2
x      y       z        0.10g
$\frac{65}{x}=\frac{73}{y}=\frac{136}{z}=\frac{2}{0.10g}$
x=3.25g，y=3.65g，z=6.8g
样品中铜的质量分数=$\frac{10g-3.25g}{10g}×100%$=67.5%
（2）反应所消耗的盐酸溶液质量=$\frac{3.65g}{7.3%}$=50g
（3）所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{6.8g}{3.25g+50g-0.10g}$×100%≈12.8%
答：（1）样品中铜的质量分数为67.5%；
（2）消耗盐酸溶液的质量为50g；
（3）所得溶液的溶质质量分数为12.8%．

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．