Question

4．為了測定某粉末狀黃銅（銅、鋅合金）樣品中銅的質量分數，小軍取一定質量的黃銅樣品放入燒杯中，再取40g稀鹽酸分4次加入燒杯中，均充分反應，實驗數據如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
加入稀鹽酸質量（g）	10	10	10	10
剩余固體的質量（g）	9.10	8.45	7.80	7.80

（1）反應結束后，共生成氫氣0.6g；
（2）所用稀鹽酸中溶質的質量分數為7.3%；
（3）用36.5%的濃鹽酸配制40g上述稀鹽酸，需要濃鹽酸的質量為8g；
（4）黃銅樣品中銅的質量分數為多少？

Answer 1

分析 （1）根據金屬活動性可知，銅排在氫后，不能與稀鹽酸發(fā)生反應，故發(fā)生反應的是鋅，減少的固體的質量就是參加反應的鋅的質量，由題目可知：第二次反應消耗鋅的質量=9.10g-8.45g=0.65g；
（2）利用第二次實驗所消耗鋅的量，根據反應的化學方程式，計算出所加10g稀鹽酸中溶質的質量，由溶質的質量分數公式，求出所用稀鹽酸中溶質的質量分數；
（4）根據加水稀釋前后溶液中溶質質量不變，由40g7.3%的稀鹽酸中溶質質量與濃鹽酸的質量分數的比計算需要濃鹽酸的質量；
（5）根據第四次實驗數據可知，剩余的7.80g固體即為樣品中銅的質量，銅的質量與樣品質量比可計算出黃銅樣品中銅的質量分數，而樣品的質量=9.10g+0.65g=9.75g．

解答 解：（1）Zn的質量=0.65g×3=1.95g
Zn-----H₂↑
65     2
1.95g   0.6g
所以生成氫氣是0.6g；
（2）設10g稀鹽酸中HCl的質量為y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65    73
0.65g  y
$\frac{65}{0.65g}$=$\frac{73}{y}$
y=0.73g
所用稀鹽酸中溶質的質量分數=$\frac{0.73g}{10g}$×100%=7.3%
（3）需要濃鹽酸的質量=$\frac{40g×7.3%}{36.5%}$=8g
（4）由第二次實驗可知，第一次加入10g稀鹽酸時，反應消耗鋅的質量為0.65g，則原黃銅樣品的質量=9.10g+0.65g=9.75g；由第四次實驗可知，樣品中銅的質量7.8g
黃銅樣品中銅的質量分數=$\frac{7.8g}{9.75g}$×100%=80%．
故答案為：（1）0.6；
（2）7.3%；
（3）8g；
（4）80%．

點評 分析每次加入10g稀鹽酸固體剩余物質量的變化，可對反應進行的情況進行判斷，這是解決本題的基礎．