Question

10．某課外活動(dòng)小組的同學(xué)為測(cè)定假黃金（銅鋅合金）的組成，稱取25g假黃金樣品置于燒杯中，用稀硫酸80g分4次加入，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	第一次	第二次	第三次	第四次
稀硫酸的質(zhì)量/g	20	20	20	20
殘留金屬的質(zhì)量/g	21.75	18.5	15.25	15.25

請(qǐng)計(jì)算：
（1）25g假黃金樣品中鋅的質(zhì)量為多少克？
（2）四次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量共為多少克？
（3）所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析 根據(jù)金屬的活動(dòng)性可知，黃銅中銅不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，而鋅可與稀硫酸放出氫氣；隨鋅與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，剩余固體質(zhì)量不斷減少；
（1）由第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加入20g稀硫酸固體質(zhì)量減少3.25g，說明20g稀硫酸完全反應(yīng)可消耗3.25g鋅；
（2）對(duì)比后面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，第4次加入20g稀硫酸時(shí)，固體質(zhì)量不變，可以說明此時(shí)黃銅中的鋅已完全反應(yīng)，則所剩余固體為不與稀硫酸反應(yīng)的銅；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，可由反應(yīng)消耗鋅的質(zhì)量計(jì)算產(chǎn)生氣體的質(zhì)量；
（3）前三次反應(yīng)中稀硫酸都完全反應(yīng)，所以，第三次加入硫酸充分反應(yīng)后所得溶液為硫酸鋅溶液；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，由消耗硫酸的質(zhì)量計(jì)算生成物硫酸鋅的質(zhì)量與所得溶液的比即溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）鋅的質(zhì)量=25-15.25=9.75克；
（2）設(shè)鋅與稀硫酸反應(yīng)能生成氫氣質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65             2
9.75g          x
$\frac{65}{2}=\frac{9.75g}{x}$
x=0.3克
（3）第一、二、三次實(shí)驗(yàn)中稀硫酸都是充分反應(yīng)的，設(shè)第一次反應(yīng)掉的硫酸溶質(zhì)為y，溶液具有均一性
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65     98
3.25g  y
$\frac{65}{98}=\frac{3.25g}{y}$
y=4.9g
參加反應(yīng)的稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{4.9g}{20g}×100%$=24.5%
答：（1）25克假黃金樣品中鋅的質(zhì)量為9.75克
（2）四次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為0.3克
（3）所用稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不是很大，主要考查了如何根據(jù)圖表去分析數(shù)據(jù)及根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)的能力和解決問題的能力．