Question

12．铜金属有很多种类，常见的有铜锌合金，铜镁合金，铜银合金，铜铁合金，现在有一种合金，为确定其为四种金属的哪一种，作如下实验：将20g合金粉末加入到98g20%的稀硫酸中，恰好完全反映后，过滤，将滤液蒸干后得到固体纯净物32.2g，通过计算回答：
（1）此合金含有的另外一种金属；
（2）生成氢气质量；
（3）该合金中含铜的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据题意，利用消耗硫酸的质量计算反应生成硫酸盐中金属与硫酸根的质量比，利用可能金属的化合价与相对原子质量讨论确定合金的组成；
（2）根据上述分析由硫酸锌的质量求出生成的氢气的质量和锌的质量；
（3）根据锌的质量可求出铜的质量，再求出该合金中含铜的质量分数．

解答 【解答】解：（1）滤液蒸干后得到固体纯净物32.2g中含硫酸根的质量=98g×20%×$\frac{96}{98}$×100%=19.2g
则所得硫酸盐中金属元素与硫酸根的质量比=（32.2g-19.2g）：19.2g=65：96，此比例符合硫酸锌中锌与硫酸根的质量比，因此，可判断合金为铜锌合金；
（2）生成硫酸锌32.2g时生成氢气质量x，参加反应的锌的质量为y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
 65       161   2
  y       32.2g  x
$\frac{65}{y}=\frac{161}{32.2g}=\frac{2}{x}$
解得：x=0.4g   y=13g
（3）该合金中含铜的质量分数为：$\frac{20g-13g}{20g}×100%$=35%．
答：（1）此合金含有的另外一种金属是锌；
（2）生成氢气质量是0.4g；
（3）该合金中含铜的质量分数是35%．

点评 本题属于根据化学方程的计算判断混合物的组成，难度较大，旨在考查学生的运算能力、分析问题的能力，解答时理清思路才能顺利完成最终的计算．