Question

我國約在南北朝時就開始冶煉黃銅．黃銅是銅和鋅的合金（Cu-Zn），它可用來制造及其、電器零件及日用品．為了測定某黃銅樣品中鋅的質量分數(shù)（不考慮黃銅中的其他雜質），現(xiàn)將15g稀鹽酸分三次加入到5g黃銅樣品粉末中，每次充分反應后，測定生成氫氣的質量，實驗數(shù)據(jù)見下表：

	第一次	第二次	第三次
加入稀鹽酸的質量（g）	5	5	5
生成氫氣的質量（g）	0.04	m	0.02

試求：
（1）m=

 

．
（2）此黃銅樣品中鋅的質量分數(shù)是多少？
（3）稀鹽酸中HCl的質量分數(shù)是多少？

Answer 1

考點：根據(jù)化學反應方程式的計算,有關溶質質量分數(shù)的簡單計算

專題：綜合計算（圖像型、表格型、情景型計算題）

分析：在金屬活動性順序中，鋅排在氫的前面，可以與鹽酸反應生成氫氣，而銅排在氫的后面，不能與鹽酸反應生成氫氣，根據(jù)生成的氫氣的總質量，可以求得鋅的質量；根要求稀鹽酸中HCl的質量分數(shù)，則鹽酸溶質須全部參加反應，據(jù)表格數(shù)據(jù)分析解答．

解答：解：（1）根據(jù)表格可以發(fā)現(xiàn)，第一次加入5g鹽酸生成0.04g氫氣，第三次加入5g鹽酸還能生成并且只生成0.02g氫氣，說明直到第三次反應才結束，并且鹽酸有剩余；同時說明第二次加入5g鹽酸時完全反應，生成氫氣的質量可按照第一次的數(shù)量關系（5g對應0.04g）類推，而得出m為0.04g；
（2）根據(jù)表格可知，共生成氫氣的質量為0.04g+0.04g+0.02g=0.1g，
設需要鋅的質量為x，參加反應的鹽酸溶質的質量為y
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
65  73        2
x   y        0.1g

65

x

=

2

0.1g

     x=3.25g

73

y

=

2

0.1g

     y=3.65g
所以此黃銅樣品中鋅的質量分數(shù)為：

3.25g

5g

×100%=65%
（3）根據(jù)表格可以發(fā)現(xiàn)，第一次加入5g鹽酸生成0.04g氫氣，第三次加入5g鹽酸還能生成并且只生成0.02g氫氣，說明直到第三次反應才結束，并且5g稀鹽酸可生成0.04g氫氣，所以第三次鹽酸反應了一半，有2.5g剩余；三次共反應稀鹽酸的質量是5g+5g+2.5g=12.5g；
則稀鹽酸中HCl的質量分數(shù)是

3.65g

12.5g

×100%=29.2%
故答案為：（1）0.04g；
（2）此黃銅樣品中鋅的質量分數(shù)是65%；
（3）稀鹽酸中HCl的質量分數(shù)是29.2%．

點評：本題考查了金屬與酸的反應，完成此題，要根據(jù)金屬活動性順序及其意義進行，能很好考查學生分析、解決問題的能力，尤其是第三問求鹽酸的溶質質量分數(shù)則其中的溶質要選準數(shù)據(jù)，也可據(jù)第1次、2次生成的氫氣的質量計算．