Question

（8分）
某化學興趣小組使用下圖所示裝置，對某種鋅銅合金的成分進行測量。先取足量稀硫酸于燒杯中，再向其中加入15．0g合金樣品開始計時，并將電子天平的讀數記錄在下表中，完成下列計算：

（1）反應完全后產生氫氣的質量是多少？
（2）鋅銅合金中銅的質量是多少？
（3）反應完全后溶液中溶質的質量分數是多少？

	空燒杯	加入硫酸后	加入合金后 5分鐘	加入合金后 10分鐘	加入合金后 30分鐘
讀數（g）	21．3	169．7	184．6	184．3	184．3

 

Answer 1

（1）0．4g   （2）2g    （3）20%

試題分析：數據分析處理，加入硫酸后的質量為169．7g，再向其中加入15．0g合金樣品，則開始反應的總質量為：169．7g+15．0g=184．7g，隨著反應的進行，不斷產生氫氣，質量不斷減少，直至質量不再發生變化，表示反應結束（1）根據質量守恒定律，產生氫氣的質量=184．7g-184．3g=0．4g
（2）根據化學反應：Zn + H₂SO₄ ="==" ZnSO₄ + H₂↑中氫氣與鋅的質量關系，即可求出鋅的質量，反應后所得的溶液是ZnSO₄溶液，通過氫氣與ZnSO₄的質量關系，即可求出ZnSO₄的質量，進而可求反應完全后溶液中溶質的質量分數
解：設設合金中Zn的質量為x，生成的ZnSO₄質量為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）鋅銅合金中銅的質量為：15g－13 g＝2g                   
（3）燒杯中溶液的質量為：184．3g－2g－21．3g＝161．0g       
∴ 反應完全后溶液中溶質的質量分數=32．2g/161g×100%=20%