Question

13．为了测定黄铜（铜、锌合金）的组成，某研究性学习小组称取该样品10g，向其中逐滴加入9.8%的稀硫酸．反应过程中生成的气体与所用硫酸溶液的质量关系如图所示．试计算：

（1）样品中铜的质量为6.75g
（2）若将100ml浓硫酸（溶质质量分数为98%，密度为1.84g/ml）加水稀释成9.8%的稀硫酸，需加水的质量为1656g
（3）A点时所得溶液中溶质的质量分数15.1%．（写出计算过程，答案精确到0.1%）

Answer 1

分析 根据生成的氢气的质量和对应的锌与硫酸反应的化学方程式求算锌的质量以及生成的硫酸锌的质量和参加反应的硫酸中溶质的质量，进而求算铜的质量以及消耗的硫酸溶液的质量，最后求算恰好完全反应时所得溶液中硫酸锌的质量分数．

解答 解：100ml浓硫酸（溶质质量分数为98%，密度为1.84g/ml）的质量为100mL×1.84g/mL=184g
设得到的9.8%的稀硫酸的质量为x
根据溶液稀释过程中溶质的质量不变可得
184g×98%=9.8%x
x=1840g
则加入的水的质量为1840g-184g=1656g
由图可以看出，生成的氢气的质量为0.10g
设样品中锌的质量为y，消耗的稀硫酸中溶质的质量为z，生成的硫酸锌的质量为a
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65    98       161     2
y      z            a       0.10g
$\frac{65}{y}$=$\frac{98}{z}$=$\frac{161}{a}$=$\frac{2}{0.10g}$
y=3.25g
z=4.9g
a=8.05g
则铜的质量为10g-3.25g=6.75g
得到的硫酸锌溶液中硫酸锌的质量分数为$\frac{8.05g}{3.25g+4.9g÷9.8%-0.10g}$×100%≈15.1%
答：
（1）样品中铜的质量为6.75g；
（2）若将100ml浓硫酸（溶质质量分数为98%，密度为1.84g/ml）加水稀释成9.8%的稀硫酸，需加水的质量为1656g．
（3）A点时所得溶液中溶质的质量分数 15.1%

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．