Question

（2013?吉州區模擬）某銅合金中還含有鎂、鋅兩種金屬中的一種．現欲測定其組成，進行了如下實驗：取該合金樣品30g放入燒杯中，然后將200g溶質質量分數為19.6%的稀硫酸平均分四次依次加入該燒杯中，每次均充分反應．實驗數據記錄如下：

請計算：
（1）該合金中銅的質量分數為

30%

；
（2）200g溶質質量分數為19.6%的稀硫酸中，共含有溶質的質量為

39.2g

；
（3）根據推測，該合金中除銅外，還含有的另外一種金屬是

鋅

；
（4）第三次加入稀硫酸充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數．

Answer 1

分析：（1）由圖中信息可以知道，在前三次加入稀硫酸時，固體質量均減少6.5g，但是第四次加入稀硫酸固體質量只減少了1.5g，說明第四次中稀硫酸有剩余，所以固體中銅的質量為9.0g，可以據此求算出銅的質量分數；
（2）利用溶液的質量和溶質質量分數相乘即可；
（3）由（1）的分析可以知道，6.5g金屬和50g稀硫酸恰好完全反應，可以據此結合+2價的金屬與酸反應的化學方程式，判斷出金屬種類；
（4）根據判斷出的金屬，寫出化學方程式，求算出所生成的硫酸鹽，然后結合溶質的質量分數的計算公式即可求算出反應后所得溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）由圖中信息可以知道，在前三次加入稀硫酸時，固體質量均減少6.5g，但是第四次加入稀硫酸固體質量只減少了1.5g，說明第四次中稀硫酸有剩余，所以固體中銅的質量為9.0g，所以銅的質量分數為：

9.0g

30g

×100%=30%；
（2）200g溶質質量分數為19.6%的稀硫酸中，共含有溶質的質量為200g×19.6g=39.2g；
（2）6.5g金屬和50g稀硫酸恰好完全反應，其中硫酸的質量為：50g×19.6%=9.8g，鎂和鋅在發生置換反應時都生成+2價的硫酸鹽，故設金屬的相對原子質量為x，則：
    M+H₂SO₄═MSO₄ +H₂↑
    x  98         
  6.5g 9.8g

x

6.5g

=

98

9.8g

解得：x=65，所以該金屬為鋅；
（3）第三次加入稀硫酸充分反應后，生成硫酸鋅的質量為y，氫氣的質量為z，則：
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
    98    161   2
   9.8g×3  y   z

98

9.8g×3

=

161

y

=

2

z

解得：y=48.3g，z=0.6g；
所得溶液中溶質的質量分數為：

48.3g

19.5g+150g-0.6g

×100%=28.6%．
答：第三次加入稀硫酸充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數為28.6%．
故答案為：（1）30%；（2）39.2g；（3）鋅；（4）所得溶液中溶質的質量分數為28.6%；

點評：要想解答好這類題目，首先，要理解和熟記根據化學反應方程式的計算步驟和格式，以及與之相關的知識等．然后，根據所給的問題情景或圖表信息等，結合所學的相關知識和技能，細致地分析題意（或圖表信息）等各種信息資源，并細心地探究、推理后，按照題目要求進行認真地選擇或解答即可．