Question

19．有两种外观类似黄金的甲（Cu-Zn）合金和乙（Cu-Ag）制品，若实验室只提供一瓶稀硫酸和必要仪器．
（1）你认为能测出甲（填“甲”或“乙”）中铜的质量分数．
（2）取上述（1）中合金粉末20g放入烧杯中，加入50g的稀硫酸，恰好完全反应，测得烧杯内剩余物质的质量为69.8g．
求：①产生氢气的质量是0.2g；所取合金粉末中铜的质量是13.5g．
②所用稀硫酸的溶质质量分数是多少？（写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）因为Zn的金属活动性在（H）之前，可与稀硫酸发生置换反应，而Cu和Ag的金属活动性在（H）之后，不能与稀硫酸发生置换反应；
（2）①根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和．所以生成氢气的质量=参加反应前各物质的质量总和-反应后生成各物质的质量总和；
②根据锌与稀硫酸反应的化学方程式和生成氢气的质量，列出比例式，就可计算出该合金中锌的质量，该合金中铜的质量=合金质量-该合金中锌的质量，然后根据“$\frac{合金中铜的质量}{合金质量}$×100%”计算即可；
③根据“溶质质量分数=$\frac{溶质质量}{溶液质量}$×100%”计算即可．

解答 解：（1）Cu-Ag合金中的Cu和Ag都不能与稀硫酸发生置换反应，Cu-Zn合金中的Zn可与稀硫酸发生置换反应，故能测出Cu-Zn合金中铜的质量分数．
（2）①产生氢气的质量=20g+50g-69.8g=0.2g；
设该合金中锌的质量为x，参与反应的H₂SO₄的质量为y，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65     98                     2
x        y                   0.2g
∴$\frac{65}{x}=\frac{98}{y}=\frac{2}{0.2g}$
∴x=6.5g，y=9.8g；
②稀硫酸中溶质的质量分数为：$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%．
答：（2）①产生氢气的质量为0.2g；该合金中铜的质量为13.5；
②稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%．
故答案为：（1）甲；
（2）①0.2；13.5；
②19.6%．

点评 本题主要考查学生对金属的化学性质的认识，以及运用化学方程式和溶质质量分数公式综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．