Question

（2011•平房区二模）实验室中现有一种铜合金样品，已知此样品为铜锌合金、铜铝合金、铜银合金和铜铁合金中的一种，为确定其为四种合金中的哪一种，实验小组的同学们进行了下列的实验，请回答下列问题：
（1）实验室中有贴有如图所示标签的浓硫酸，要配制20%的稀硫酸350克，需该浓硫酸的体积是______mL；

硫酸 体积：500mL 化学式：H2SO4 密度：1.4g/cm^3 质量分数：50%

（2）将20g合金粉末加入到98g新配好的稀硫酸中，恰好完全反应．过滤，将滤液蒸干后得到固体纯净物32.2g．通过计算回答：
①此合金为______合金；
②写出发生反应的化学方程式：______
③根据已知条件写出求解生成气体质量（x）的比例式：______
④若向反应后所得滤液中加入89.4g水，则最终所得溶液中的溶质质量分数为______．
（3）若工业上用含Cu₂S 70%的辉铜矿lOOt炼铜，并将其冶炼成上述铜的合金，（假设炼制过程中辉铜矿的损失率为10%），能炼出此铜合金的质量为______．

Answer

（1）根据加水稀释前后溶质质量不变，由稀释后稀硫酸计算需要浓硫酸的体积；
（2）①根据题意，利用消耗硫酸的质量计算反应生成硫酸盐中金属与硫酸根的质量比，利用可能金属的化合价与相对原子质量讨论确定合金的组成；
②根据合金的组成确定所反应的反应，写出反应的化学方程式；
③根据化学方程式，由硫酸盐的质量与氢气的质量关系，列出计算氢气质量的比例式；
④根据质量守恒定律，计算所得溶液的质量，然后计算加入水后所得溶液的质量分数；
（3）根据炼得铜的质量及合金中铜的质量分数，计算可得合金的质量．
【解析】
（1）设需该浓硫酸的体积为V
350g×20%=V×1.4g/cm3×50% 
V=100mL
（2）①滤液蒸干后得到固体纯净物32.2g中含硫酸根的质量=98g×20%××100%=19.2g
则所得硫酸盐中金属元素与硫酸根的质量比=（32.2g-19.2g）：19.2g=65：96，此比例符合硫酸锌中锌与硫酸根的质量比，因此，可判断合金为铜锌合金；
②铜锌合金放入稀硫酸中，锌与硫酸反应，化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；
③生成硫酸锌32.2g时生成氢气质量x
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
          161   2
         32.2g  x
=
④解得生成氢气的质量=0.4g，参加反应锌的质量=32.2g-19.2g=13g
向反应后所得滤液中加入89.4g水，则最终所得溶液中的溶质质量分数=×100%=16.1%
（4）含Cu2S 70%的辉铜矿lOOt可炼出铜的质量=100t×（1-10%）×70%××100%=50.4t
铜锌合金中铜的质量分数=×100%=35%
能炼出此铜合金的质量=50.4t÷35%=144t

故答案为：
（1）100；
（2）①铜锌；②Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑；③=；④16.1%；
（3）144t．