Question

15．為了測定某銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)，某同學(xué)利用該合金與稀硫酸反應(yīng)，進行了三次實驗，所得相關(guān)得實驗數(shù)據(jù)記錄如下（實驗中的誤差忽略不計）

	第一次	第二次	第三次
所取合金的質(zhì)量/g	25	25	50
所用稀硫酸的質(zhì)量/g	120	160	100
生成氫氣的質(zhì)量/g	0.4	0.4	0.4

（1）從上表數(shù)據(jù)分析，當(dāng)所取合金與所用稀硫酸的質(zhì)量比為1：4時，表明合金中的鋅與稀硫酸中的硫酸完全反應(yīng)．
（2）試計算該銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)．
（3）所用稀硫酸溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）銅、鋅合金中銅和稀硫酸不反應(yīng)只有鋅和稀硫酸反應(yīng)，第二次和第一次所取的合金質(zhì)量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而兩次生成的氣體質(zhì)量相同，說明兩次所取的合金中的鋅都完全反應(yīng)了，由此可以知道25g合金只能生成0.4g氫氣；第三次所取的合金是前兩次的2倍，如果合金中的鋅完全反應(yīng)，應(yīng)該產(chǎn)生0.8g氣體，而實際上產(chǎn)生的氣體和前兩次相同只有0.4g，說明第三次反應(yīng)中稀硫酸不足量，由此可以知道100g稀硫酸只能產(chǎn)生0.4g氫氣，從而可以判斷出稀硫酸和合金恰好完全反應(yīng)的質(zhì)量比；
（2）根據(jù)氫氣的質(zhì)量結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出鋅的質(zhì)量，進而求出鋅的質(zhì)量分數(shù)即可．
（3）根據(jù)氫氣的質(zhì)量結(jié)合反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計算出稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量，進而求出稀硫酸溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)即可．

解答 解：（1）銅、鋅合金中銅和稀硫酸不反應(yīng)只有鋅和稀硫酸反應(yīng)，第二次和第一次所取的合金質(zhì)量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而兩次生成的氣體質(zhì)量相同，說明兩次所取的合金中的鋅都完全反應(yīng)了，由此可以知道25g合金只能生成0.4g氫氣；第三次所取的合金是前兩次的2倍，如果合金中的鋅完全反應(yīng)，應(yīng)該產(chǎn)生0.8g氣體，而實際上產(chǎn)生的氣體和前兩次相同只有0.4g，說明第三次反應(yīng)中稀硫酸不足量，由此可以知道100g稀硫酸只能產(chǎn)生0.4g氫氣，綜上可以知道：25g合金中的鋅和100g稀硫酸可恰好完全反應(yīng)，即合金和稀硫酸的質(zhì)量比為25g：100g=1：4：
（2）設(shè)25g銅鋅合金中含有鋅的質(zhì)量為x，稀硫酸溶液的溶質(zhì)質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65      98                  2
x        y                  0.4g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{y}=\frac{2}{0.4g}$
x=13g
y=19.6g
（2）銅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{13g}{25g}×$100%=52%；
（3）所用稀硫酸溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{19.6g}{100g}×$100%=19.6%．
故答案為：
（1）1：4；   
（2）52%．
（3）19.6%

點評 此題考查的是根據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計算，學(xué)會運用控制變量法來正確的分析處理表中的數(shù)據(jù)是解答此題的關(guān)鍵．