Question

黄铜是铜锌的合金，可以用来制造机器、电器零件及日常用品．为了测定某黄铜样品中铜的质量分数，取20g该黄铜样品向其中加入一定量20%的稀硫酸，恰好完全反应，产生氢气0.4g．请计算：
（1）该黄铜样品中铜的质量分数．
（2）完全反应后，所得溶液的质量．

Answer 1

解：设合金中锌的质量为x，稀H₂SO₄中H₂SO₄的质量为y，硫酸锌的质量为z．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 98 161 2
x y z 0.4g

解得：x=13g，y=19.6g；z=32.2g
铜的质量为20g-13g=7g；
铜的质量分数：×100%=35%
（2）稀H₂SO₄的质量为：=98g；
反应后溶液的质量：13g+98g-0.4g=110.6g
完全反应后所得溶液的质量分数为：×100%≈29.1%
答：（1）该黄铜样品中铜的质量分数为35%；
（2）完全反应后所得溶液的质量分数为29.1%．
分析：（1）由于铜不能与稀硫酸反应而锌能，利用锌与稀硫酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出该黄铜样品中锌的质量；样品质量-该黄铜样品中锌的质量=该黄铜样品中铜的质量，然后根据质量分数公式计算即可．
（2）反应后所得溶液中的溶质是硫酸锌，可根据氢气的质量求出，所得溶液的质量=锌的质量+稀硫酸的质量（根据氢气的质量求出硫酸的质量），然后根据溶液中溶质的质量分数的计算公式进行计算即可．
点评：根据质量守恒定律，反应后所得硫酸锌溶液的质量=参加反应的锌的质量+所加稀硫酸的质量-放出气体氢气的质量．