Question

6．把3.86 g Cu-Zn合金粉末放入40 mL 2.0 mol/L的稀硫酸中，完全反应产生气体448 mL（标准状况）．试计算：（必须列出计算过程，计算结果保留1位小数）
（1）合金中铜的质量分数；
（2）再向上述溶液中滴加稀硝酸，要使金属完全溶解，最少需要2.0 mol/L的硝酸多少毫升？

Answer 1

分析 （1）根据生成气体的体积求出锌的质量，然后求出铜的质量分数；
（2）因为硫酸过量，所以硝酸提供的硝酸根离子完全作用，发生离子反应为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，以此结合方程式计算．

解答 解：（1）由Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
          65           22.4L
         m（Zn）         448 mL×10^-3L/ml
所以$\frac{65}{m（Zn）}=\frac{22.4L}{448\\;mL×1{0}^{-3}L/ml}$，解之得：m（Zn）=1.3g，所以铜的质量分数为：1-$\frac{1.3g}{3.86g}×100%$=66.3%，答：合金中铜的质量分数为：66.3%；
 （2）铜的物质的量为：$\frac{3.86g-1.3g}{64g/mol}$=0.04mol，滴加稀硝酸，发生反应为：
3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
3        2
0.04mol  n（NO₃^-）
所以n（NO₃^-）=$\frac{0.08mol}{3}$，所以最少需要2.0 mol/L的硝酸的体积为$\frac{0.08}{3×2}$=13.3ml，答：最少需要2.0 mol/L的硝酸13.3ml．

点评 本题考查物质的量应用于化学方程式的计算，有利于学生对基础知识的巩固，侧重分析能力和计算能力的考查，注意离子方程式的书写及Cu完全反应，题目难度不大．