Question

10．普通白銅是銅鎳合金，在工業上用途廣泛，由于外觀與銀極為相似，常被不法商人用來冒充白銀謀取暴利．已知白銅中的金屬鎳與稀鹽酸反應的化學方程式為Ni+2HCl═NiCl₂+H₂↑．為了鑒別真偽，某校化學興趣小組取該樣品40g分四次加入盛有100g未知濃度的鹽酸溶液的燒杯（已知燒杯質量為50g）中，充分反應后，測得燒杯和燒杯內物質的質量數據記錄如表：

次數	1	2	3	4
加入樣品的質量/g	10	10	10	10
燒杯和燒杯內物質的總質量/g	159.9	169.8	m	189.7

（1）m=179.7；
（2）所用鹽酸溶液的溶質質量分數是10.95%；
（3）樣品中銅的質量分數是70.5%．

Answer 1

分析 根據質量守恒定律可知，過程中質量的減少是因為生成了氫氣，所以可以求算氫氣的質量，根據氫氣的質量和對應的化學方程式求算鎳和HCl的質量，進而求算對應的質量分數．

解答 解：
由于第一次和第二次可以看出加入10g樣品對應總質量都是減少0.1g，按照這個規律第三次加入應該也是減少0.1g，燒杯和燒杯內物質的總質量為179.7g，類推第四次也減少0.1g，燒杯和燒杯內物質的總質量應該為189.6g但卻是189.7g，說明第三次加入樣品時，樣品和鹽酸恰好完全反應，也就是30g樣品與100g鹽酸反應恰好生成0.3g氫氣．
設30g樣品中鎳的質量為x，HCl的質量為y
Ni+2HCl═NiCl₂+H₂↑
59    73               2
x      y                0.3g
$\frac{59}{x}$=$\frac{73}{y}$=$\frac{2}{0.3g}$
x=8.85g
y=10.95g
所用鹽酸溶液的溶質質量分數為$\frac{10.95g}{100g}$×100%=10.95%
樣品中銅的質量分數為$\frac{30g-8.85g}{30g}$×100%=70.5%
答：（1）m=179.7；
（2）所用鹽酸溶液的溶質質量分數是 10.95%；
（3）樣品中銅的質量分數是 70.5%．

點評 根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整．