题目内容

为测定某黄铜（铜、锌合金）样品中铜的质量分数，李同学取一定质量的黄铜样品放入烧杯中，再取400g稀盐酸分四次加入烧杯中，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） 100 100 100 100
　剩余固体的质量（g） 87.0 74.0 65.0 65.0
（1）上述反应的化学方程式为______．
（2）求第二次生成氢气质量．
（3）所用盐酸中溶质质量分数．
（4）该黄铜样品中铜的质量分数．

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）分析知第二次反应消耗锌的质量=87g-74g=13g，设生成氢气的质量为x，参加反应的HCl质量是y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65 73 2
13g y x
$\text{[math]}$
x=0.4g，y=14.6g
（3）所用盐酸中溶质质量分数为 $\text{[math]}$ ×100%=14.6%；
（4）由第二次消耗的锌的质量可知每100g盐酸消耗的锌的质量是87g-74g=13g，所以原固体质量为87g+13g，则该黄铜样品中铜的质量分数为 $\text{[math]}$ ×100%=65%；
故答案为：（1）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；（2）第二次生成氢气质量是0.4g．（3）所用盐酸中溶质质量分数为14.6%．（4）该黄铜样品中铜的质量分数为65%．
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）分析知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=87g-74g=13g，根据反应的化学方程式，可计算出生成氢气的质量
（3）同样是根据第二次消耗的锌的质量，可求所加100g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）由第三次和第四次剩余固体质量相等可知，剩余的65g固体即为样品中铜的质量，根据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，样品的质量=13g+87gg=100g．
点评：根据所给的实验数据分析每次加入100g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，并明确参加反应的是固体中的锌，这是解决本题的关键