Question

【题目】某实验室用含硫酸铜和盐酸的混合液与混入了锌粉的铜粉（以下简称铜锌粉）反应来测定混合液中盐酸的质量分数和铜锌粉中锌的含量。操作如下：取200 g混合液于实验容器中，分五次加入铜锌粉，边加边搅拌，以保证盐酸和硫酸铜同时与锌充分反应。实验测得的相关数据如下表：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
加入铜锌粉的累计质量/ g	9	18	27	36	40
产生氢气的累计质量/ g	0.1	0.2	m	0.4	0.4
容器中剩余固体的质量/ g	5.71	11.42	17.13	22.84	26.84

（1）表中m的值为_____________。

（2）第四次加入铜锌粉并充分反应后，溶液中所含溶质的化学式为_____________。

（3）计算原混合液中盐酸的质量分数是多少_____________？（写出计算过程，结果精确到0.1%）

（4）通过计算可知，每9 g铜锌粉中含有_______________g锌粉。

Answer 1

【答案】 0.3 ZnSO4 、ZnCl2 7.3% 5.85

【解析】（1）根据表中数据分析解答；（2）对比第四次、第五次加入铜锌粉分析解答；（3）根据反应的化学方程式计算解答；（4）根据计算解答。（1）对比第一次、第二次可知，每加入9g铜锌粉可产生0.1g氢气，第四次加入铜锌粉后产生了0.4g氢气，m为第三次加入铜锌粉后产生氢气的质量。故m值为0.3；（2）对比第四次、第五次加入铜锌粉后产生氢气的质量不再增加，说明第四次加入铜锌粉后盐酸与锌粉恰好完全反应，故第四次加入铜锌粉并充分反应后，溶液中所含溶质的化学式为ZnSO4 、ZnCl2；（3）设产生0.4g氢气消耗盐酸的质量为x，消耗锌的质量为y。

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

65 73 2

y x 0.4g

x=14.6g

y=13g

原混合液中盐酸的质量分数为×100％=7.3％

（4）生成0.1g氢气时需要锌的质量为13g÷4=3.25g

设反应生成铜的质量为A。

生成0.1g氢气时与硫酸铜反应的锌的质量为9-3.25g-（5.71g-A）=0.04g+A

Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4

65 64

0.04g+A A

A=2.56g

9 g铜锌粉中含有锌粉的质量=2.56g+0.04g+3.25g=5.85g

答：（3）原混合液中盐酸的质量分数是7.3％；（4）每9 g铜锌粉中含有5.85g锌粉。