Question

（5分）某合金可能由銅與鎂、鋅中的一種組成，現欲測定其組成，進行如下實驗：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。實驗數據如下：

請計算：
（1）該合金中銅的質量分數為                   。
（2）該合金組成中除銅外，另一種金屬是什么？（必須寫出計算推理過程）
（3）計算第三次加入稀硫酸充分反應后，所得溶液以及其中溶質的質量分別為多少？

Answer 1

（1）30%·······················1分
（2）解：設另一種金屬為M，相對原子質量為X。
M  +  H₂SO₄ = MSO₄ + H₂↑
X       98
6.5g    50g×19.6%
X=65
所以該金屬是鋅。····················1分
（3）解：設第三次反應后生成硫酸鋅的質量為Y，氫氣質量為Z。
Zn + H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
98    161    2
50g×3×19.6%  Y     Z
Y=48.3g       Z=0.6g·························1分
所以溶質ZnSO₄的質量為48.3g，而溶液的質量為：19.5 g + 150 g - 0.6 g =" 168.9" g（1分）

（1）由圖片可以看出：前三次各加50g稀硫酸，固體質量都減少了6.5g，而第四次加50g，固體質量只減少（10.5g-9.0g）=1.5g，說明金屬鋅或鎂已經反應完了，剩余9.0g固體為銅，則該合金中銅的質量分數為="30%" 。
（2）可根據化學方程式進行計算，計算出金屬的相對原子質量，就可以推斷出是哪種金屬。計算如下：解：設另一種金屬為M，相對原子質量為X。
M  +  H₂SO₄ = MSO₄ + H₂↑
X       98
6.5g    50g×19.6%
X=65
所以該金屬是鋅。
(3)第三次加入稀硫酸充分反應后, 溶液的質量應為三次所加稀硫酸的質量（50g×3）加上溶進去的金屬質量（30g-10.5g）再減去生成氫氣的質量。根據化學方程式進行計算，將計算結果代入即可。