Question

某化學興趣小組為了測定黃銅（銅、鋅合金）中鋅的質量分數，取出6g合金樣品，將50g稀硫酸分5次加入樣品中，充分反應后過濾，洗滌、干燥、稱量，得到的實驗數據如下：

稀硫酸用量	剩余固體質量
第一次加入10g	4.7g
第二次加入10g	m g
第三次加入10g	2.1g
第四次加入10g	1.2g
第五次加入10g	1.2g

（1）m值為______。
（2）合金中鋅的質量分數是多少？
（3）稀硫酸中溶質的質量分數是多少？

Answer 1

⑴ 3.4    ⑵80%     ⑶19.6%

試題分析：（1）根據題意，黃銅中的鋅能與稀硫酸反應，而銅不反應，結合表中第一、三次剩余固體質量可知，每加入10g稀硫酸能和1.3g鋅反應，故第二次加入10g稀硫酸時，剩余固體的質量為=4.7g-1.3g=3.4g。
（2）依據上面的分析可知，當第四次加入10g稀硫酸時，剩余固體質量應=2.1g-1.3g=0.8g，而表格中實際剩余固體質量為1.2g，可知此時鋅已完全反應，則1.2g為銅的質量，所以合金中鋅的質量分數=×100%=80%。
（3）根據表格可知，前三次的稀硫酸都完全反應，故求稀硫酸中溶質的質量分數，可用前三次的數據計算。
解，設10g稀硫酸中含硫酸的質量為x
Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑
65    98
1.3g  x
65：98 =1.3g：x
解得，x=1.96g
則稀硫酸中溶質的質量分數=×100%=19.6%。
答：稀硫酸中溶質的質量分數是19.6%。
點評：此題是關于化學方程式的計算題，主要是利用圖表及反應方程式來分析和解決化學計算中的有關問題，要求學生有較強的數據分析能力；解題的關鍵是要明確哪一次加入硫酸后，鋅完全反應，然后根據相關的化學反應方程式，并依據已知量對未知的應求量進行求解計算即可，注意解題要規范。