Question

20．黃銅是一種重要的金屬，它是銅和鋅的合金，可用來制造機(jī)器、電器零件及日常用品．為了測定黃銅樣品的組成，取五份樣品分別加稀硫酸反應(yīng)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

樣品	第1份	第2份	第3份	第4份	第5份
取樣品質(zhì)量（g）	40.0	40.0	40.0	40.0	40.0
取稀硫酸質(zhì)量（g）	30.0	60.0	90.0	120.0	150.0
產(chǎn)生氣體質(zhì)量（g）	0.3	0.6	0.9	1.0	1.0

按要求回答下列問題：
（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，從第4份開始，金屬已經(jīng)反應(yīng)完全了．
（2）列式計(jì)算該黃銅樣品中金屬鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（要求寫出計(jì)算過程）
（3）列式計(jì)算稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（要求寫出計(jì)算過程）
（4）在給出的坐標(biāo)紙上，畫出40.0g樣品中加稀硫酸的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體質(zhì)量的關(guān)系曲線．

Answer 1

分析 （1）第4份加入120g硫酸生成氫氣1.0g，第5份中又多加了30g硫酸，但是生成氫氣的質(zhì)量沒變，說明鋅已經(jīng)被反應(yīng)完了；
（2）根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量計(jì)算出鋅的質(zhì)量，再用鋅的質(zhì)量除以樣品的質(zhì)量乘以百分之百即可；
（3）計(jì)算出40.0g樣品和稀硫酸恰好完全反應(yīng)消耗的稀硫酸的質(zhì)量．

解答 解：（1）第4份加入120g硫酸生成氫氣1.0g，第5份中又多加了30g硫酸，但是生成氫氣的質(zhì)量沒變，說明鋅已經(jīng)被反應(yīng)完了，所以從第4份開始，金屬已經(jīng)反應(yīng)完了；
（2）解：設(shè)40g樣品中含鋅的質(zhì)量為x，生成1.0g氫氣消耗的H₂SO₄的質(zhì)量為y，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65  98         2
x   y         1.0g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{1.0g}$
x=32.5g，
$\frac{98}{y}=\frac{2}{1.0g}$
y=49g
所以黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{32.5g}{40g}$×100%=81.25%
答：黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.25%
設(shè)稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w，由第一份樣品可知30.0g稀硫酸產(chǎn)生0.3g氫氣，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
    98         2
   30×w       0.3g
$\frac{98}{30g×w}=\frac{2}{0.3g}$
w=49%
則40.0g樣品消耗的稀硫酸的質(zhì)量=$\frac{49g}{49%}$=100g，則40.0g樣品中加稀硫酸的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體質(zhì)量的關(guān)系曲線如圖所示：

答案：
（1）4；
（2）該黃銅樣品中金屬鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.25%；
（3）稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%；
（4）

點(diǎn)評 解答本題關(guān)鍵是要通過圖表中數(shù)據(jù)分析出最多生成氫氣1.0g，再利用方程式計(jì)算出鋅的質(zhì)量，再進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算．