Question

某合金可能由铜与镁、锌中的一种组成，现欲测定其组成，进行如下实验：取该合金样品30g放入烧杯中，让后将200g溶质质量分数为19.6%的稀硫酸平均分四次依次加入该烧杯中，每次均充分反应。实验数据如下：

请计算：
（1）该合金中铜的质量分数为                     。
（2）该合金除铜外，另一种金属是                 。（写出过程）
（3）第三次加入稀硫酸充分反应后，所得溶液中溶质的质量分数。

Answer 1

（1）30% ；   （2）65，该金属应该是锌；     （3）硫酸锌质量48.3g，氢气质量0.6g

本题考查了金属和稀酸反应的化学方程式的计算。
（1）由第一次加入50g的稀硫酸合金的质量减少了6.5g，第二次再加50g稀盐酸时，合金的质量又减少6.5g，所以得出每加入50g的稀硫酸合金的质量就会减少6.5g，说明50g的稀硫酸和6.5g的合金确好完全反应，最后加入50g稀硫酸时减少的质量只有1.5g，所以剩余物质的质量即为铜的质量
（2）由50g的稀硫酸和6.5g的合金确好完全反应，求出金属的相对原子质量
解：设另一种金属为M，相对原子质量为X。
M + H₂SO₄=MSO₄+H₂↑
X    98
6.5g 50g×19.6%
X=65
所以该金属是锌。············································1分
（3）第三次后剩余固体的质量为10.5g，因此反应掉的物质的质量即为30g-10.5g=19.5g，由19.5g锌的质量求出反应生成的硫酸锌的质量，反应后溶液的质量=锌的质量+稀硫酸的质量-氢气的质量
解：设第三次反应后生成硫酸锌的质量为Y，氢气质量为Z。
Zn + H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
98    161  2
50g×3×19.6%  Y   Z
Y=48.3g       Z=0.6g
×100%≈28.6%     ·······························1分