Question

1．化學小組同學取某黃銅（銅和鋅的合金）樣品進行如下實驗，他們?nèi)≡擖S銅樣品碎屑50g，把200g稀硫酸分4次加入到該樣品中，測得數(shù)據(jù)記錄如下表：

	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀硫酸質(zhì)量/g	50	50	50	50
剩余固體質(zhì)量/g	43.5	37.0	33.75	33.75

（1）當加入稀硫酸的質(zhì)量為125g時，反應恰好完成．．
（2）所用稀硫酸的質(zhì)量分數(shù)．
（3）當所加稀硫酸與固體恰好完全反應時所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋅會與硫酸反應，銅不會與硫酸反應，反應剩余的物質(zhì)是銅，然后計算銅的質(zhì)量分數(shù)；
根據(jù)第一次與第二次的反應情況可以看出每50g硫酸消耗鋅的質(zhì)量是43.5-37=6.5g，然后利用三四次的反應中固體不變確定，50g樣品中鋅的質(zhì)量是
50g-33.75g=16.25g，從而計算出反應時硫酸的消耗量；
（2）根據(jù)測得數(shù)據(jù)記錄表，第2次加入稀硫酸后剩余固體質(zhì)量繼續(xù)減少，說明第1次所加入的稀硫酸完全反應，根據(jù)此時反應消耗鋅的質(zhì)量，計算所加入稀硫酸中溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量，即可求得所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
（3）根據(jù)反應消耗鋅的質(zhì)量，計算生成硫酸鋅的質(zhì)量和氫氣的質(zhì)量，即可求得完全反應時所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）鋅會與硫酸反應，銅不會與硫酸反應，反應剩余的物質(zhì)是銅，由表中提供的數(shù)據(jù)可知該樣品中含有的鋅的質(zhì)量=50g-33.75g=16.25g，由第一次與第二次可以得到：每50g硫酸消耗鋅的質(zhì)量是43.5-37=6.5g，所以反應的鋅的質(zhì)量是16.25g時，消耗的硫酸的質(zhì)量是100g+25g=125g；
（3）依據(jù)題意，第一次中參加反應的鋅的質(zhì)量為50g-43.5g=6.5g，設參加反應的H₂SO₄質(zhì)量為x，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65   98
6.5g  x
$\frac{65}{6.5g}=\frac{98}{x}$
x=9.8g
則所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%．
（3）設生成硫酸鋅的質(zhì)量為y，氫氣的質(zhì)量為z
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65              161       2
16.25g        y         z
$\frac{65}{16.25g}=\frac{161}{y}=\frac{2}{z}$
y=40.25g
z=0.5g
當所加稀硫酸與固體恰好完全反應時所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{40.25g}{16.25g+125g-0.5g}$×100%≈28.6%
故答案為：
（1）125；
（2）所用稀硫酸的質(zhì)量分數(shù)19.6%；
（3）28.6%．

點評 利用實驗數(shù)據(jù)中變化量的變化關(guān)系，分析反應的進行情況，對后面的計算時數(shù)據(jù)選擇起著決定性作用；只有使用物質(zhì)完全反應時的實驗數(shù)據(jù)進行計算才能得到正確的結(jié)果．