Question

人類發(fā)展的歷史進(jìn)程中人們不斷研制出各種不同的用具，制造用具的材料也在不斷變化．
（1）磁懸浮的核心技術(shù)得制備超導(dǎo)材料．有一種超導(dǎo)材料的化學(xué)式為Y₂BaCu₆O₁₀，它是以Y₂O₃、BaCO₃和CuO為原料經(jīng)研磨燒結(jié)而成．假設(shè)此過程中所有元素的化合價不變，在合成該超導(dǎo)材料的同時還生成-種產(chǎn)物，該物質(zhì)是

 

（寫化學(xué)式）．
（2）現(xiàn)一塊銅合金，可能是黃銅（銅鋅合金）、青銅（銅、錫合金）、白銅[銅、鎳（Ni）合金]中的一種，現(xiàn)欲測定其組成．
[查閱資料]
Ⅰ．鋅、錫、鎳皆能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成+2價的金屬離子；
Ⅱ．相對原子質(zhì)量Zn-65，Sn一119，Ni一59．
[實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)]取5g合金粉碎后放入燒杯中，將20g15%稀H₂SO₄分四次加入燒杯中充分反應(yīng)后，測定剩余固體質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄如下：

次    數(shù)	l	2	3	4
加入酸質(zhì)量/g	5.0	5.0	5.0	5.0
剩余固態(tài)質(zhì)量/g	4.5	4	3.5	3.2

試求：
①合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
②通過計(jì)算判斷合金中另一金屬為何種金屬．

Answer 1

分析：（1）由題可知，超導(dǎo)材料是由Y、Ba、Cu、O四種元素組成的．不含碳元素所以另一種產(chǎn)物中一定是含碳的化合物，已知碳酸鋇在高溫的條件下生成氧化鋇和二氧化碳，因此該物質(zhì)為二氧化碳．
（2）由表格可知，前三次是同一種物質(zhì)與硫酸完全反應(yīng)，設(shè)該物質(zhì)為X，寫出化學(xué)方程式，根據(jù)消耗硫酸的質(zhì)量確定金屬的相對原子質(zhì)量，然后推出該金屬為鋅．剩余固體物質(zhì)為銅．

解答：解：（1）超導(dǎo)材料的化學(xué)式為Y₂BaCu₆O₁₀，可知該材料有四種元素組成；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變可知另一種物質(zhì)一定含碳，因?yàn)樘妓徜^在高溫的條件下生成氧化鋇和二氧化碳，因此該物質(zhì)為二氧化碳．
故答案為：CO₂
（2）設(shè)該金屬為X，相對分子量為x，化學(xué)方程式為
X+H₂SO₄═XSO₄+H₂↑
x      98
5-4.5  5×15%
由題意得

x

98

=

5-4.5

5×15%

解得：x=65 由此可知該金屬為鋅
由題意知，由1、2、3實(shí)驗(yàn)可知每消耗5g酸液會消耗0.5g的金屬，則可知第四次加入的酸沒有完全反應(yīng)，說明剩余固態(tài)物質(zhì)3.2克為銅，
則合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

3.2

5

×100%=64%
答：合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%；另一種金屬是鋅．

點(diǎn)評：本題難度一般，但綜合性強(qiáng)，以信息給予題的形式考查了金屬的化學(xué)性質(zhì)、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用等，完成此題可以依據(jù)已有的知識進(jìn)行