Question

（8分）
某化学兴趣小组使用下图所示装置，对某种锌铜合金的成分进行测量。先取足量稀硫酸于烧杯中，再向其中加入15．0g合金样品开始计时，并将电子天平的读数记录在下表中，完成下列计算：

（1）反应完全后产生氢气的质量是多少？
（2）锌铜合金中铜的质量是多少？
（3）反应完全后溶液中溶质的质量分数是多少？

	空烧杯	加入硫酸后	加入合金后 5分钟	加入合金后 10分钟	加入合金后 30分钟
读数（g）	21．3	169．7	184．6	184．3	184．3

 

Answer 1

（1）0．4g   （2）2g    （3）20%

试题分析：数据分析处理，加入硫酸后的质量为169．7g，再向其中加入15．0g合金样品，则开始反应的总质量为：169．7g+15．0g=184．7g，随着反应的进行，不断产生氢气，质量不断减少，直至质量不再发生变化，表示反应结束（1）根据质量守恒定律，产生氢气的质量=184．7g-184．3g=0．4g
（2）根据化学反应：Zn + H₂SO₄ ="==" ZnSO₄ + H₂↑中氢气与锌的质量关系，即可求出锌的质量，反应后所得的溶液是ZnSO₄溶液，通过氢气与ZnSO₄的质量关系，即可求出ZnSO₄的质量，进而可求反应完全后溶液中溶质的质量分数
解：设设合金中Zn的质量为x，生成的ZnSO₄质量为y
Zn＋H₂SO₄＝ZnSO₄＋H₂↑
65           161     2
x             y      0．4g
65∶x ＝2∶0．4 g     x＝13 g                           
161∶y＝2∶0．4 g     y＝32．2g                          
（2）锌铜合金中铜的质量为：15g－13 g＝2g                   
（3）烧杯中溶液的质量为：184．3g－2g－21．3g＝161．0g       
∴ 反应完全后溶液中溶质的质量分数=32．2g/161g×100%=20%