Question

18．Cu與Zn的合金稱為黃銅，有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了測定某黃銅的組成，取20%該黃銅樣品于燒杯中，向其中分5次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸，使之充分反應(yīng)．每次所用稀硫酸的質(zhì)量及剩余固體的質(zhì)量記錄于下表：

	加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量（g）
第1次	20	17.4
第2次	20	14.8
第3次	20	12.2
第4次	20	12.0
第5次	20	m

試回答下列問題：
（1）上述表格中m的值為12；
（2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%；
（3）計算反應(yīng)過程中產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）分析反應(yīng)及實驗數(shù)據(jù)：根據(jù)金屬活動性，合金中只有鋅可以與硫酸反應(yīng)；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由第1次實驗數(shù)據(jù)可知，每加入20g稀硫酸完全反應(yīng)可消耗鋅20g-17.4g=2.6g，據(jù)此分析，第4次加入20g稀硫酸時消耗鋅質(zhì)量12.2g-12.0g=0.2g＜2.6g，可判斷此時合金中金屬鋅已完全反應(yīng)，所以，第5次加入的稀硫酸不再消耗鋅；
（2）使用金屬鋅完全反應(yīng)時剩余固體銅的質(zhì)量，計算樣品中金屬鋅的質(zhì)量，利用鋅的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量比計算黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，依據(jù)鋅的質(zhì)量求出氫氣質(zhì)量．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由第1次實驗數(shù)據(jù)可知，每加入20g稀硫酸完全反應(yīng)消耗鋅20g-17.4g=2.6g，據(jù)此分析，第4次加入20g稀硫酸時小寒心質(zhì)量12.2g-12.0g=0.2g＜2.6g，可判斷此時合金中金屬鋅已完全反應(yīng)，所以，第5次加入的稀硫酸不再消耗金屬而不再放出氫氣，因此充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量仍為12g；
（2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{20g-12g}{20g}$×100%=40%；
（3）樣品中鋅的質(zhì)量為：20g-12g=8g，
設(shè)生成氫氣質(zhì)量為x
H₂SO₄ +Zn═ZnSO₄+H₂↑
       65        2
       8g        x
   $\frac{65}{8g}$=$\frac{2}{x}$
   x=0.25g
故答案為：（1）12；
（2）40%；
（3）0.25g．

點評 計算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，注意選取稀硫酸完全反應(yīng)時的實驗數(shù)據(jù)即前三次實驗的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算．