Question

10．為了測(cè)定某種黃銅（銅和鋅的合金）的組成，取該黃銅樣品碎屑100g，把400g稀硫酸分4次加入到該樣品中，測(cè)得數(shù)據(jù)記錄如表：

	第1次	第2次	第3次	第4次
加人稀硫酸質(zhì)量（g）	100	100	100	100
剩余固體質(zhì)量（g）	87	74	67.5	67.5

（1）第2次測(cè)得剩余固體質(zhì)量為74g，其成分為C．
A．銅          B．鋅          C．銅和鋅
（2）該黃銅樣品中銅和鋅的質(zhì)量比m_銅：m_鋅：27：13．
（3）計(jì)算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并畫出反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量與加入稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系圖．

Answer 1

分析 （1）鋅、銅兩種金屬中只有鋅能與酸發(fā)生反應(yīng)，第2次加入稀硫酸完全反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為74g，第3次加入稀硫酸固體質(zhì)量還能減少說明第二次反應(yīng)后剩余固體中仍有鋅；
（2）第四次加入酸固體質(zhì)量不再減少說明鋅已完全反應(yīng)剩余固體全部是銅，由此求出；
（3）計(jì)算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須找一個(gè)酸完全反應(yīng)的進(jìn)行計(jì)算，第一、二次都可；第三次中固體減少的質(zhì)量比第一二次減少的質(zhì)量要少，故金屬鋅完全反應(yīng)酸有剩余；根據(jù)反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量與加入稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系，作出圖象．

解答 解：（1）鋅、銅兩種金屬中只有鋅能與酸發(fā)生反應(yīng)，第2次加入稀硫酸完全反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為74g，第3次加入稀硫酸固體質(zhì)量還能減少說明第二次反應(yīng)后剩余固體中仍有鋅；所以，C正確．
（2）由表中的數(shù)據(jù)可知，第四次加入酸固體質(zhì)量不再減少說明鋅已完全反應(yīng)剩余固體全部是銅，故銅的質(zhì)量為67.5g，所以該黃銅樣品中銅和鋅的質(zhì)量比為：67.5g：（100g-67.5g）=27：13；
（3）第二次加入稀硫酸固體質(zhì)量減少說明在第一次中固體鋅過量，酸完全反應(yīng)；可根據(jù)第一次物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算；
設(shè)100g稀硫酸中溶質(zhì)硫酸的質(zhì)量為x，生成的氫氣的質(zhì)量為y
 H₂SO₄+Zn═ZnSO₄ +H₂↑
 98    65         2
  x   100g-87g    y
$\frac{98}{x}=\frac{65}{100g-87g}=\frac{2}{y}$ 解得：x=19.6g  y=0.4g
所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{19.6g}{100g}×100%$=19.6%
由上述計(jì)算可知，每反應(yīng)（100g-87g）的鋅反應(yīng)掉的稀硫酸的質(zhì)量為100g，生成的氫氣的質(zhì)量為0.4g．則可知（100g-67.5g）的鋅反應(yīng)掉的稀硫酸的質(zhì)量為250g，生成的氫氣的質(zhì)量為1g．所以，應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量與加入稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系圖如下：

故答為：（1）C；（2）27：13；（3）所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%，反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量與加入稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系圖見上圖．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合計(jì)算題，計(jì)算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，一定要確保稀硫酸完全反應(yīng)，此時(shí)計(jì)算出的硫酸的質(zhì)量才是稀硫酸溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量．