Question

4．为了测定黄铜（铜、锌合金）的组成，某研究性学习小组称取该样品10g，向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸至恰好不再产生气体为止．反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如图所示．试计算：
（1）样品中铜的质量分数；
（2）反应所消耗的硫酸溶液质量；
（3）这样的方法测得铜的质量分数往往偏大，请分析原因．

Answer 1

分析 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0.10g，可以计算出：
（1）参加反应的锌的质量，进而计算出样品中铜的质量分数；
（2）参加反应的硫酸的质量，进而计算出硫酸溶液的质量；
（3）根据锌不能完全反应（或还有部分锌部没有完全溶解）使铜的质量分数偏大解答．

解答 解：由图象可知反应完全后生成的氢气质量是0.1g
设样品中锌的质量为x；消耗硫酸溶液的质量为y；
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98         2
x  y×9.8%    0.10g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{y×98%}=\frac{2}{0.1g}$
x=3.25g
y=50g
（1）样品中铜的质量分数=$\frac{10g-3.25g}{10g}×$100%=67.5%
（2）反应所消耗的硫酸溶液质量为y=50g；
（3）这样的方法测得铜的质量分数往往偏大，可能是锌不能完全反应（或还有部分锌部没有完全溶解）．
答案：
（1）样品中铜的质量分数为67.5%；
（2）消耗硫酸溶液的质量为50g；
（3）锌不能完全反应（或还有部分锌部没有完全溶解）使铜的质量分数偏大．

点评 解答本题的关键是根据图示知道生成氢气质量为0.10g，再根据氢气质量算出锌的质量，再计算铜的质量分数即可．