Question

13．为了测定某粉末状黄铜（铜，锌合金）样品中铜的质量分数，甲同学取了39g黄铜样品放入烧杯中，再取500g稀盐酸分五次加入烧杯中，均充分反应，实验数据如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入稀盐质量（g）	100	100	100	100	100
烧杯内物质总质量（g）	138.8	286.6	n	438.2	538.2

（1）上述反应的化学方程式为Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）求样品中锌的质量（x）的比例式$\frac{65}{2}$=$\frac{x}{0.8g}$；
（3）黄铜样品中铜、锌质量比$\frac{1}{2}$；
 （4）若工业上用含Cu₂S 70%的辉铜矿冶炼上述黄铜756t，需要辉铜矿的质量为500t（假设炼制过程中辉铜矿的利用率为90%）

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，可写化学反应方程式；
（2）根据质量守恒定律可知：反应前后减少的质量就是生成的氢气的质量，则由表中的数据对比分析可知：每100g盐酸完全与锌反应生成了139g-138.8g=0.2g氢气，由于第四次、第五次加入的100g盐酸均产生了0.2g氢气，说明第四次锌完全参加反应，根据氢气的质量可列出样品中锌的质量（x）的比例式；
（3）根据上述比例式求出锌的质量再求出黄铜样品中铜、锌质量比；
（4）根据黄铜中铜的质量分数可以计算炼制出黄铜的质量，进而计算出需要辉铜矿的质量．

解答 解：（1）锌能与盐酸反应生成氯化锌与氢气，方程式为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（2）根据质量守恒定律可知：反应前后减少的质量就是生成的氢气的质量，则由表中的数据对比分析可知：每100g盐酸完全与锌反应生成了139g-138.8g=0.2g氢气，由于第四次、第五次加入的100g盐酸均产生了0.2g氢气，说明第四次锌完全参加反应，锌完全反应生成氢气的质量为0.8g．
设样品中锌的质量为x
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65             2
x            0.8g
 $\frac{65}{2}$=$\frac{x}{0.8g}$
解得：x=26g
（3）黄铜样品中铜、锌质量比为：$\frac{39g-26g}{26g}$=$\frac{1}{2}$；
（4）设需要辉铜矿的质量为y，由题意可列出计算式：x×90%×70%×$\frac{128}{160}$×100%=756t×$\frac{1}{3}$，解得x=500t；
故答案为：（1）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；（2）$\frac{65}{2}$=$\frac{x}{0.8g}$；（3）$\frac{1}{2}$；（4）500t．

点评 根据所给的实验数据分析每次加入100g稀盐酸烧杯内剩余物质量的变化，可对反应进行的情况进行判断，并明确参加反应的是固体中的锌，这是解决本题的关键．