Question

【題目】某實驗室用含硫酸銅和鹽酸的混合液與混入了鋅粉的銅粉（以下簡稱銅鋅粉）反應來測定混合液中鹽酸的質量分數和銅鋅粉中鋅的含量。操作如下：取200 g混合液于實驗容器中，分五次加入銅鋅粉，邊加邊攪拌，以保證鹽酸和硫酸銅同時與鋅充分反應。實驗測得的相關數據如下表：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入銅鋅粉的累計質量/ g	9	18	27	36	40
產生氫氣的累計質量/ g	0.1	0.2	m	0.4	0.4
容器中剩余固體的質量/ g	5.71	11.42	17.13	22.84	26.84

（1）表中m的值為_____________。

（2）第四次加入銅鋅粉并充分反應后，溶液中所含溶質的化學式為_____________。

（3）計算原混合液中鹽酸的質量分數是多少_____________？（寫出計算過程，結果精確到0.1%）

（4）通過計算可知，每9 g銅鋅粉中含有_______________g鋅粉。

Answer 1

【答案】 0.3 ZnSO4 、ZnCl2 7.3% 5.85

【解析】（1）根據表中數據分析解答；（2）對比第四次、第五次加入銅鋅粉分析解答；（3）根據反應的化學方程式計算解答；（4）根據計算解答。（1）對比第一次、第二次可知，每加入9g銅鋅粉可產生0.1g氫氣，第四次加入銅鋅粉后產生了0.4g氫氣，m為第三次加入銅鋅粉后產生氫氣的質量。故m值為0.3；（2）對比第四次、第五次加入銅鋅粉后產生氫氣的質量不再增加，說明第四次加入銅鋅粉后鹽酸與鋅粉恰好完全反應，故第四次加入銅鋅粉并充分反應后，溶液中所含溶質的化學式為ZnSO4 、ZnCl2；（3）設產生0.4g氫氣消耗鹽酸的質量為x，消耗鋅的質量為y。

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

65 73 2

y x 0.4g

x=14.6g

y=13g

原混合液中鹽酸的質量分數為×100％=7.3％

（4）生成0.1g氫氣時需要鋅的質量為13g÷4=3.25g

設反應生成銅的質量為A。

生成0.1g氫氣時與硫酸銅反應的鋅的質量為9-3.25g-（5.71g-A）=0.04g+A

Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4

65 64

0.04g+A A

A=2.56g

9 g銅鋅粉中含有鋅粉的質量=2.56g+0.04g+3.25g=5.85g

答：（3）原混合液中鹽酸的質量分數是7.3％；（4）每9 g銅鋅粉中含有5.85g鋅粉。