Question

7．現有①Cu-Mg ②Cu-Ag兩種合金，小紅同學只用稀硫酸和必要的實驗儀器就能鑒別出來，它是合金①（填寫代號）．現取上述合金20g，放入燒杯中，向其中加入195.6g某稀硫酸恰好完全反應，最后測得燒杯內剩余物質的總質量為215.2g．計算：
（1）上述過程中生成氫氣0.4g，所用稀硫酸中氫離子和硫酸根離子的個數比為2：1；
（2）已知反應后所得溶液為該溶質的不飽和溶液，求該溶液中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

分析 （1）因為Mg的金屬活動性在（H）之前，可與稀硫酸發生置換反應，而Cu和Ag的金屬活動性在（H）之后，不能與稀硫酸發生置換反應；
（2）①根據質量守恒定律，在化學反應中，參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和．所以生成氫氣的質量=參加反應前各物質的質量總和-反應后生成各物質的質量總和；
②根據鎂與稀硫酸反應的化學方程式和生成氫氣的質量，列出比例式，就可計算出該合金中鎂的質量和生成的溶質硫酸鋅的質量，則該合金中銅的質量=合金質量-該合金中鎂的質量；根據質量分數公式即可計算出該溶液中溶質的質量分數．

解答 解：Cu-Ag合金中的Cu和Ag都不能與稀硫酸發生置換反應，Cu-Mg合金中的Mg可與稀硫酸發生置換反應，故用稀硫酸和必要的實驗儀器就能鑒別出Cu-Mg；故答案為：①；
（1）根據質量守恒定律，產生氫氣的質量=20g+195.6g-215.2g=0.4g；由硫酸的化學式可知，所用稀硫酸中氫離子和硫酸根離子的個數比為2：1，故答案為：0.4；2：1；
（2）設生成硫酸鋅的質量為x，合金中鋅測質量為y，則
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
 65               161         2
  y                x         0.4g
$\frac{161}{x}$=$\frac{2}{0.4g}$，解得：x=32.2g
$\frac{65}{y}$=$\frac{2}{0.4g}$，解得：y=13g
該溶液中溶質的質量分數是$\frac{32.2g}{215.2g-（20-13）g}$×100%=15.5%．
答：該溶液中溶質的質量分數是15.5%．

點評 本題主要考查學生對金屬的化學性質的認識，以及運用化學方程式和溶質質量分數公式綜合分析和解決實際問題的能力，增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力．