Question

某合金可能由铜与镁、锌中的一种组成，现欲测定其组成，进行如下实验：取该合金样品30g放入烧杯中，然后将200g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸平均分四次依次加入该烧杯中，每次均充分反应．实验数据如下：



请计算：
（1）该合金中铜的质量分数为______．
（2）该合金除铜外，另一种金属是______．（写出过程）
（3）第三次加入稀硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

（1）由图中信息可以知道，在前三次加入稀硫酸时，固体质量均减少6.5g，但是第四次加入稀硫酸固体质量只减少了1.5g，说明第四次中稀硫酸有剩余，所以固体中铜的质量为9.0g，所以铜的质量分数为：

9.0g

30g

×100%=30%；
（2）6.5g金属和50g稀硫酸恰好完全反应，其中硫酸的质量为：50g×19.6%=镁和锌在发生置换反应时都生成+2价的硫酸盐，故设金属的相对原子质量为X，则：
M+H₂SO₄═MSO₄ +H₂↑
X     98         
6.5g  9.8g

X

98

=

6.5g

9.8g

解得：X=65，
所以该金属为锌；
（3）第三次加入稀硫酸充分反应后，生成硫酸锌的质量为y，氢气的质量为z，则：
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
    98    161   2
   9.8g×3  y   z
=29.4g

98

29.4g

 =

161

y

=

2

z

解得：y=48.3g，z=0.6g；
所得溶液中溶质的质量分数为：

48.3g

19.5g+150g-0.6g

×100%=28.6%．
答：第三次加入稀硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数为28.6%．
故答案为：（1）30%；（2）锌；（3）28.6%．