Question

實驗室通常利用反應(yīng)“Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑”可以制氫氣．信息：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
（1）探究小組發(fā)現(xiàn)實驗室制氫氣常用粗鋅（含雜質(zhì)的鋅）而不用純鋅，原因是粗鋅跟硫酸反應(yīng)放出氫氣的速率比純鋅快．現(xiàn)將等質(zhì)量的兩份純鋅粉分別加入a，b兩個燒杯中，兩燒杯中均各盛有相同的過量稀硫酸，同時向a燒杯中加入少量的CuO粉末，充分反應(yīng)后兩燒杯中：
①產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量：a

 

 b（填“＜，＞，或=”）
②產(chǎn)生氫氣的速率：a

 

b（填“＜，＞，或=”）
（2）“黃銅”是銅鋅合金，具有較好的機械性能，比純銅耐腐蝕，街頭許多“金色”飾品就是用它來制作的．現(xiàn)取20.0g某種黃銅投入200.0g某濃度的稀鹽酸中，恰好完全反應(yīng)后剩余的溶液和殘余固體總質(zhì)量為219.8g．請計算：
①產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為

 

g．
②這種黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)大約為多少？
附加題：③所用鹽酸溶液中鹽酸的質(zhì)量分數(shù)是多少？（結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

考點：氫氣的制取和檢驗,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與化學(xué)方程式相結(jié)合的計算,常見氣體的實驗室制法、檢驗、干燥與凈化

分析：（1）等質(zhì)量的兩份純鋅粉與過量稀硫酸反應(yīng)時，生成氫氣的質(zhì)量按鋅算，又因為鋅質(zhì)量相等所以產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量也相等；
粗鋅跟硫酸反應(yīng)放出氫氣的速率比純鋅快，所以加入少量的CuO粉末的要比什么都沒加的快．
（2）
①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．因為產(chǎn)生的氣體逸出，故產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和-反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和；
②因為銅的金屬活動性在（H）后，不能與鹽酸反應(yīng)，故混合物中只有鋅參與反應(yīng)；利用鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和產(chǎn)生的氣體質(zhì)量，列出比例式，就可計算出銅鋅合金中鋅的質(zhì)量，進而計算出銅鋅合金中銅的質(zhì)量．然后根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．
③根據(jù)鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式和產(chǎn)生的氣體質(zhì)量，列出比例式，就可計算出所用鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分數(shù)公式計算即可．

解答：解：
（1）因為是等質(zhì)量的兩份純鋅粉與過量稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣的質(zhì)量按鋅算，又因為鋅質(zhì)量相等所以產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量也相等；由于粗鋅跟硫酸反應(yīng)放出氫氣的速率比純鋅快，所以加入少量的CuO粉末的要比什么都沒加的快．
（2）
①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=20g+200g-219.8g=0.2g；
故答案為：0.2g，質(zhì)量守恒定律；
設(shè)反應(yīng)消耗鋅的質(zhì)量為x，所用鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為y
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65   73          2
x     y        0.2g

65

2

=

x

0.2g

x=6.5g

73

2

=

y

0.2g

y=7.3g
該銅鋅合金中銅的質(zhì)量為：20g-6.5g=13.5g，
②這種黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)大約為

13.5g

20g

×100%=67.5%．
③所用鹽酸溶液中鹽酸的質(zhì)量分數(shù)是

7.3g

200g

×100%=36.5%
答案：
（1）①═②；＞
（2）①0.2  ②這種黃銅中銅的質(zhì)量分數(shù)大約為67.5%； ③所用鹽酸溶液中鹽酸的質(zhì)量分數(shù)是36.5%．

點評：本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式和質(zhì)量守恒定律綜合分析和解決實際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．