Question

我國約在南北朝時就開始冶鑄黃銅，黃銅是銅和鋅的合金（Cu-Zn），它可用來制造機器、電器零件及日用品．為了測定某黃銅樣品中鋅的質量分數（不考慮黃銅中的其它雜質），現將30g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，實驗數據見下表：

	第一次	第二次	第三次
加入稀鹽酸的質量（g）	10	10	10
生成氫氣的質量（g）	0.04	m	0.02

試求：
（1）m=

0.04

g；
（2）此黃銅樣品中鋅的質量分數是多少？
（3）所用稀鹽酸的溶質質量分數是多少？

Answer 1

分析：（1）根據黃銅中的成分可知，鋅與稀鹽酸反應，根據第一次加鹽酸和第三次加稀鹽酸生成氫氣的質量可確定第一次和第二次酸不足，第三次加酸時酸過量，則第一次和第二次生成的氫氣質量相同；
（2）根據10g黃銅樣品粉末與稀鹽酸完全反應共生成氫氣的質量，代入鋅與稀鹽酸反應的化學方程式可計算鋅的質量，然后再計算黃銅中銅的質量分數．
（3）根據第一次10g鹽酸完全反應生成氫氣0.4g，可求出HCl的質量，從而求出鹽酸中溶質的質量分數

解答：解：（1）根據黃銅中分三次加稀鹽酸反應生成氫氣的質量可知，第三次生成的氫氣質量較少，則第一次和第二次鹽酸完全反應，即第一次和第二次生成的氫氣的質量相同，均為0.04g
（2）10g黃銅樣品粉末與稀鹽酸完全反應共生成氫氣的質量為0.04g+0.04g+0.02g=0.1g，
設黃銅中鋅的質量為x   
Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑       
65           2
x            0.1g         
 

65

x

=

2

0.1g

       x=3.25g    
黃銅樣品中鋅的質量分數 

3.25g

5g

×100%=65%
設生成0.04g氫氣所用HCl的質量為y，則
   Zn+2HCl=ZnCl₂ +H₂↑
       73        2 
       y        0.04g

73

y

=

2

0.04g

     
 y=1.46g          
（3）所用稀鹽酸的溶質質量分數是

1.46g

10g

×%=14.6%   
答：（2）黃銅中鋅的質量分數為65%．
（3）稀鹽酸中溶質的質量分數為14.6%  
  故答案為：（1）0.04  （2）65%  （3）14.6%

點評：本題考查學生對實驗數據的分析和應用，并結合化學反應方程式進行簡單計算，準確分析鋅與酸反應那種物質過量是關鍵．