Question

普通黄铜由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件等．为了测定某黄铜样品中铜的含量，设计了如下实验方案．取50.00g黄铜样品，加入一种未知浓度的稀盐酸．有关实验数据如下图．注图1中的纵坐标为氢气的质量/g，图2中纵坐标为反应后溶液的质量/g，横坐标都为盐酸质量/g．
（1）样品完全反应产生H₂的质量______．
（2）图中m与n的关系是m______n（填“＞”、“＜”或“﹦”）．
（3）黄铜样品中铜的质量分数是多少（写出计算过程，保留小数点后一位）．
（4）某同学根据图中数据计算盐酸的溶质质量分数为：×100%=×100%=10.03%请分析该同学的计算结果是否正确，如不正确指出错误的原因：______．

Answer 1

解：（1）根据图1中的信息可以知道生成氢气的质量为0.5g；
（2）黄铜中只有锌能够和盐酸反应生成氢气，m和n 都是样品中物质锌恰好反应时消耗的盐酸的质量，所以m的值和图2中n的值相等；
（3）设黄铜样品中锌的质量为x
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65 2
x 0.5g
=
x=16.25g
黄铜样品中铜的质量分数是：×100%=67.5%．
答：黄铜样品中铜的质量分数是67.5%．
（4）该同学计算盐酸的溶质质量分数为：×100%=×100%=10.03%，由于反应生成了氢气，所以在计算出稀盐酸的质量时应该考虑到锌的质量和生成的氢气的质量，根据质量守恒定律，恰好完全反应时所加稀盐酸的质量=反应后所得溶液的质量+放出氢气的质量-参加反应金属锌的质量；
故答案为：（1）0.5；
（2）﹦；
（3）67.5%；
（4）在计算盐酸的质量时只考虑到反应后溶液减去锌元素质量，而没有加上氢气中氢元素的质量．
分析：（1）由图1可知样品最多生成氢气的质量是0.5g；
（2）黄铜中只有锌能够和盐酸反应生成氢气，所以可以判断出m和n的大小关系；
（3）据生成氢气的质量结合方程式可计算出锌的质量，进而可以求算出铜的质量分数；
（4）由于反应生成了氢气，而氢气中的氢元素来自于盐酸中，所以在计算出稀盐酸的质量时应该考虑到锌的质量和生成的氢气的质量，可以据此解答．
点评：解答这类题目时，首先，要熟记和理解溶质的质量分数及其有关计算方法，有关化学方程式的计算方法，以及质量守恒定律解等相关知识；然后根据所给问题情景结合所学的相关知识和技能，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行解答即可