Question

某研究性学习小组为测定铜锌合金中铜的质量分数，进行如下实验：取合金10g，向其中不断加入稀硫酸，产生的气体与所加稀硫酸的质量关系如图所示．求：
①合金金中铜的质量是多少？
②稀硫酸中溶质的质量分数是多少？
③现需配制100g该稀硫酸用于测定铜锌合金中铜的质量分数，需要多少ml98%的浓硫酸加水配制？（98%浓硫酸的密度为1.84g/ml）

Answer 1

考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算

专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：（1）根据锌与硫酸反应的化学方程式，由图中最多生成的氢气质量可以计算出参加反应的硫酸的质量，进而计算出稀硫酸中溶质的质量分数；
（2）根据方程式和氢气的质量可以求得参加反应的锌的质量，进而计算出样品中铜的质量分数；
（3）根据溶液稀释前后，溶质的质量不变，结合题意进行分析解答．

解答：解：由图示可知，当加入20g稀硫酸时，合金中的锌恰好反应完全，产生0.1g氢气
设参加反应的硫酸的质量为y，合金中锌的质量为x；
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98          2
x    y         0.1g
则

65

x

=

2

0.1g

，

98

y

=

2

0.1g

；
解得：x=3.25g，y=4.9 g；
（1）合金中铜的质量为：10g-3.25g=6.75g
则合金中铜的质量分数为：

6.75g

10g

×100%═67.5%；
（2）稀硫酸的溶质质量分数为：

4.9g

20g

×100%═24.5%；
（3）要配制100g质量分数为24.5%的稀硫酸，设需要质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm³）体积为x，
则100g×24.5%=1.84g/ml×x×98%
x=13.6mL．
答：（1）合金中铜的质量分数为67.5%；（2）稀硫酸的质量分数为24.5%，（3）需要13.6ml98%的浓硫酸加水配制．

点评：本题主要考查有关化学方程式的计算和质量分数的计算，难度不大．从图象中得到“当加入20g稀硫酸时，合金中的锌恰好反应完全，产生0.1g氢气”的信息是解题的关键．