Question

4．小科同学想测定Cu-Zn合金和Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器．已知铜、银不与稀盐酸反应（Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑）
（1）你认为能测出其铜的质量分数的是Cu-Zn合金．
（2）小科同学取该合金的粉末32.5克，与足量的该盐酸充分反应，经测定，产生了0.4克气体．请计算该合金中铜的质量分数．
（3）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出哪些数据？
答：①②或者②③（填序号）．
①参加反应的合金的质量 ②参加反应的稀盐酸的质量 ③产生气体的质量．

Answer 1

分析 （1）由题中提供的药品可知本题中要测出的合金中的两种金属必须一种在氢之前，一种在氢之后；
（2）根据氢前金属与盐酸的反应求出金属锌和金属铜的质量进而可求出合金中铜的质量分数；
（3）要求出盐酸中溶质的质量分数必须测出或求出溶质和溶液的质量，而溶液的质量需要测出，溶质的质量需要根据生成氢气的质量计算出来．

解答 解：（1）铜的活动性比氢弱，不与稀酸发生反应，锌的活动性比氢强，能与稀酸发生反应，因而铜锌合金能测定出铜的质量分数；而银的活动性比氢弱，也不与稀酸发生反应，因而铜银合金不能测定出铜的质量分数；
（2）设：合金中锌的质量为x       
      Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
      65                        2 
       x                       0.4g
     $\frac{65}{2}$=$\frac{x}{0.4g}$
x=13g
合金中铜的质量为：32.5g-13g=19.5g
合金中铜的质量分数=$\frac{19.5g}{32.5g}$×100%=60%   
答：合金中铜的质量分数为60%．
（3）要想测出该盐酸的质量分数，必须知道盐酸中溶质的质量和溶液的质量．参加反应的盐酸中溶质的质量可由生成氢气的质量通过化学方程式计算出，然后（溶质的质量÷稀盐酸的质量）×100%即为该盐酸的质量分数；而参加反应的合金的质量是混合物的质量，进行计算时不能直接使用，实验时必须测出参加反应的稀盐酸的质量和生成氢气的质量．故选①②或②③．
故答案为：
（1）Cu-Zn；
（2）该合金中Cu的质量分数为60%；
（3）①②或②③．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．