Question

10．普通白铜是铜镍合金，在工业上用途广泛，由于外观与银极为相似，常被不法商人用来冒充白银谋取暴利．已知白铜中的金属镍与稀盐酸反应的化学方程式为Ni+2HCl═NiCl₂+H₂↑．为了鉴别真伪，某校化学兴趣小组取该样品40g分四次加入盛有100g未知浓度的盐酸溶液的烧杯（已知烧杯质量为50g）中，充分反应后，测得烧杯和烧杯内物质的质量数据记录如表：

次数	1	2	3	4
加入样品的质量/g	10	10	10	10
烧杯和烧杯内物质的总质量/g	159.9	169.8	m	189.7

（1）m=179.7；
（2）所用盐酸溶液的溶质质量分数是10.95%；
（3）样品中铜的质量分数是70.5%．

Answer 1

分析 根据质量守恒定律可知，过程中质量的减少是因为生成了氢气，所以可以求算氢气的质量，根据氢气的质量和对应的化学方程式求算镍和HCl的质量，进而求算对应的质量分数．

解答 解：
由于第一次和第二次可以看出加入10g样品对应总质量都是减少0.1g，按照这个规律第三次加入应该也是减少0.1g，烧杯和烧杯内物质的总质量为179.7g，类推第四次也减少0.1g，烧杯和烧杯内物质的总质量应该为189.6g但却是189.7g，说明第三次加入样品时，样品和盐酸恰好完全反应，也就是30g样品与100g盐酸反应恰好生成0.3g氢气．
设30g样品中镍的质量为x，HCl的质量为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
所用盐酸溶液的溶质质量分数为$\frac{10.95g}{100g}$×100%=10.95%
样品中铜的质量分数为$\frac{30g-8.85g}{30g}$×100%=70.5%
答：（1）m=179.7；
（2）所用盐酸溶液的溶质质量分数是 10.95%；
（3）样品中铜的质量分数是 70.5%．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．