Question

“黄铜”即铜锌合金，古代称为“俞石”．由于外观酷似黄金，常被不法商贩冒充黄金出售．某实验小组为了辨别其真伪，用该合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下：

	第一次	第二次	第三次
所取合金的质量/g	25	25	50
所用稀硫酸的质量/g	120	160	100
充分反应后，剩余物总之量/g	144.6	184.6	149.6

（1）根据上表数据分析所取合金与稀硫酸的质量比为______时，合金中的锌与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应．
（2）计算铜锌合金中的铜的质量分数．
（3）计算恰好完全反应后所得溶液中的溶质的质量分数．

Answer

（1）分析表格中数据可以知道：铜、锌合金中铜和稀硫酸不反应只有锌和稀硫酸反应，第二次和第一次所取的合金质量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而两次生成的气体质量相同，说明两次所取的合金中的锌都完全反应了，由此可以知道25g合金只能生成0.4g氢气；第三次所取的合金是前两次的2倍，如果合金中的锌完全反应，应该产生0.8g气体，而实际上产生的气体和前两次相同只有0.4g，说明第三次反应中稀硫酸量不足，由此可以知道100g稀硫酸只能产生0.4g氢气，从而可以判断出稀硫酸和合金恰好完全反应的质量比；
根据（1）中判断可计算出锌的质量进而求算出铜的质量，然后根据质量分数的计算公式可以求算出铜的质量分数；
（3）根据题意可以知道反应好的溶液中溶质为硫酸锌，根据化学方程式可以求算出硫酸锌的质量，然后根据溶质的质量分数的计算公式可以完成解答．
【解析】
（1）比较三组数据可以知道，25g合金只能生成0.4g氢气，而由第三次可知生成0.4克氢气只消耗100克稀硫酸，所以25g合金中的锌和100g稀硫酸可恰好完全反应，即合金和稀硫酸的质量比为25g：100g=1：4时，二者能恰好完全反应；
（2）设25g铜锌合金中含有锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65        161   2
x          y   0.4g
=
解得：x=13g，y=32.2g
所以铜的质质量分数为：×100%=48%；
（3）恰好完全反应后所得溶液中的溶质的质量分数为：×100%=28.6%．
答：（2）铜锌合金中的铜的质量分数为48%．
（3）恰好完全反应后所得溶液中的溶质的质量分数为28.6%．