Question

15．黄铜是铜和锌的合金．向一定质量的黄铜样品中加入300g稀硫酸，恰好完全反应，产生0.3g氢气．求：
（1）所用稀硫酸的溶质质量分数；
（2）反应后所得溶液中溶质质量分数．

Answer 1

分析 本题涉及的反应Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，图象为充分反应所生成氢气的质量随加入稀硫酸质量的变化情况．根据曲线可确定加入300g稀硫酸时与锌恰好完全反应放出0.3g氢气，运用化学方程式可求反应的硫酸的质量，由氢气质量计算生成硫酸锌的质量，最后由质量守恒定律计算反应后所得溶液质量，完成所得溶液中溶质的质量分数的计算分数．

解答 解：（1）设反应的硫酸的质量是x，生成硫酸锌的质量为y，已知产生氢气0.3g，则
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
    98    161   2
    x      y   0.3g
则$\frac{98}{x}=\frac{161}{y}=\frac{2}{0.3g}$，解得x=14.7g，y=24.15g
故所用稀硫酸的溶质质量分数为$\frac{14.7g}{300g}$×100%=4.9%
（2）设参加反应的锌的质量是z，已知产生氢气0.3g，则
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
z             0.3g
则$\frac{65}{2}=\frac{z}{0.3g}$，解得z=9.75g，
恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数=$\frac{24.15g}{9.75g+300g-0.3g}$×100%≈7.8%
故答案为：4.9%；7.8%

点评 解答此类问题的根本点在于对反应图象的曲线进行分析，曲线的折点表示此时恰好完全反应．