Question

我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜．黄铜是铜和锌的合金（Cu-Zn），它可用来制造机器、电器零件及日用品．为了测定某黄铜样品中锌的质量分数（不考虑黄铜中的其他杂质），现将15mL稀盐酸分三次加入到5g黄铜样品粉末中，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据见下表：

	第一次	第二次	第三次
加入稀盐酸的体积（ml）	5	5	5
生成氢气的质量（g）	0.04	m	0.02

试求：
（1）m=______．
（2）此黄铜样品中锌的质量分数是多少？

Answer

在金属活动性顺序中，锌排在氢的前面，可以与盐酸反应生成氢气，而铜排在氢的后面，不能与盐酸反应生成氢气，根据生成的氢气的总质量，可以求得锌的质量．
【解析】
（1）根据表格可以发现，第一次加入5mL盐酸生成0.04g氢气，第三次加入5mL盐酸还能生成并且只生成0.02g氢气，说明直到第三次反应才结束，并且盐酸有剩余（按照比例，正好剩余一半）；同时说明第二次加入5mL盐酸时完全反应，生成氢气的质量可按照第一次的数量关系（5ml对应0.04g）类推，而得出m为0.04g，所以本题答案为：0.04；
（2）根据表格可知，共生成氢气的质量为0.1g，设需要锌的质量为x，则有
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65            2
x            0.1g
=
x=3.25g
所以此黄铜样品中锌的质量分数为：×100%=65%．