Question

7．小华想测定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供了一瓶稀盐酸和相关的仪器．
（1）根据现有的条件，你认为只能测出Cu-Zn合金中铜的质量分数．
（2）为了测定该合金的组成，小华称取10g该合金粉末，在粉末中连续三次加入稀盐酸反应．每加一次盐酸，小华记录所得气体的质量，实验数据如下：

	第一次	第二次	第三次
连续加入盐酸的体积（mL）	10	10	10
生成氢气的质量（g）	0.08	0.08	0.04

①从上表数据分析，小华用10g合金粉末总共收集到氢气0.2g．
②该合金中铜的质量分数为35%．（H-1 Cu-64 Zn-65 Ag-108 Cl-35.5）
③求所用盐酸中溶质的质量分数．
④求完全反应时所得溶液的溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）两种金属中一种金属的活动性比氢强，一种金属的活动性比氢弱，满足此条件才能测定出铜的质量分数．
（2）根据表格提供的数据，10g盐酸与锌完全反应最多生成0.08g氢气，第三次只生成0.04g，说明金属全部参加了反应，可计算出生成氢气的总质量；由氢气的质量，由反应的化学方程式列式计算出合金中锌的质量、所用盐酸中溶质的质量、完全反应时所得溶液的溶质的质量，进行分析解答．

解答 解：（1）实验室只提供了一瓶稀盐酸，只有两种金属一种能与盐酸反应而另一种不能与盐酸反应才能测出铜的质量分数，合金中Cu-Zn组合符合该条件；Cu-Ag合金中的铜、银均不与稀盐酸反应，不能测出铜的质量分数．
（2）①根据表格提供的数据，10g盐酸与锌完全反应最多生成0.08g氢气，第三次只生成0.04g，说明金属全部参加了反应，故生成氢气的总质量为：0.08g+0.08g+0.04g=0.2g．
②10g盐酸与锌完全反应最多生成0.08g氢气，第三次只生成0.04g，生成第三次加入的盐酸中有5g参加了反应．
设参加反应的锌的质量为x，参加反应的盐酸的质量为y，生成氯化锌的质量为y，
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65  73   136   2
x    y    z   0.2g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2g}$     x=6.5g
该合金中铜的质量分数为$\frac{10g-6.5g}{10g}×$100%=35%．
③$\frac{73}{2}=\frac{y}{0.2g}$     y=7.3g
所用盐酸中溶质的质量分数为$\frac{7.3g}{10g+10g+5g}×$100%=29.2%．
④$\frac{136}{2}=\frac{z}{0.2g}$     z=13.6g
完全反应时所得溶液的溶质的质量分数为$\frac{13.6g}{6.5g+10g+10g+5g-0.2g}$×100%≈43.5%．
答：（1）Cu-Zn；（2）①0.2；②35%；③所用盐酸中溶质的质量分数为29.2%；④完全反应时所得溶液的溶质的质量分数为43.5%．

点评 本题难度不大，掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，细致地分析表格信息，从多组数据中筛选出对解题有帮助的数据是解这类题的关键．