Question

4．为了测定某粉末状黄铜（铜、锌合金）样品中铜的质量分数，小军取一定质量的黄铜样品放入烧杯中，再取40g稀盐酸分4次加入烧杯中，均充分反应，实验数据如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀盐酸质量（g）	10	10	10	10
剩余固体的质量（g）	9.10	8.45	7.80	7.80

（1）反应结束后，共生成氢气0.6g；
（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%；
（3）用36.5%的浓盐酸配制40g上述稀盐酸，需要浓盐酸的质量为8g；
（4）黄铜样品中铜的质量分数为多少？

Answer 1

分析 （1）根据金属活动性可知，铜排在氢后，不能与稀盐酸发生反应，故发生反应的是锌，减少的固体的质量就是参加反应的锌的质量，由题目可知：第二次反应消耗锌的质量=9.10g-8.45g=0.65g；
（2）利用第二次实验所消耗锌的量，根据反应的化学方程式，计算出所加10g稀盐酸中溶质的质量，由溶质的质量分数公式，求出所用稀盐酸中溶质的质量分数；
（4）根据加水稀释前后溶液中溶质质量不变，由40g7.3%的稀盐酸中溶质质量与浓盐酸的质量分数的比计算需要浓盐酸的质量；
（5）根据第四次实验数据可知，剩余的7.80g固体即为样品中铜的质量，铜的质量与样品质量比可计算出黄铜样品中铜的质量分数，而样品的质量=9.10g+0.65g=9.75g．

解答 解：（1）Zn的质量=0.65g×3=1.95g
Zn-----H₂↑
65     2
1.95g   0.6g
所以生成氢气是0.6g；
（2）设10g稀盐酸中HCl的质量为y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65    73
0.65g  y
$\frac{65}{0.65g}$=$\frac{73}{y}$
y=0.73g
所用稀盐酸中溶质的质量分数=$\frac{0.73g}{10g}$×100%=7.3%
（3）需要浓盐酸的质量=$\frac{40g×7.3%}{36.5%}$=8g
（4）由第二次实验可知，第一次加入10g稀盐酸时，反应消耗锌的质量为0.65g，则原黄铜样品的质量=9.10g+0.65g=9.75g；由第四次实验可知，样品中铜的质量7.8g
黄铜样品中铜的质量分数=$\frac{7.8g}{9.75g}$×100%=80%．
故答案为：（1）0.6；
（2）7.3%；
（3）8g；
（4）80%．

点评 分析每次加入10g稀盐酸固体剩余物质量的变化，可对反应进行的情况进行判断，这是解决本题的基础．