Question

Cu與Zn的合金稱為黃銅，有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性，可用作各種儀器零件．
（1）不法分子常用黃銅制成金光閃閃的“假元寶”蒙騙人們．下列鑒別方法中錯(cuò)誤的是（______　　）
A．看顏色　　　　　　　 B．測密度
C．加硝酸銀溶液　　　　 D．加鹽酸
（2）為了測定某銅鋅合金的組成，�；瘜W(xué)課外活動(dòng)小組利用該合金粉末與稀硫酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從漏斗注水，量氣管兩邊形成高度差，做好標(biāo)記，一段時(shí)間后，高度差______，說明氣密性良好．
②正確讀取量氣管內(nèi)液面的初始、最終讀數(shù)前都需進(jìn)行的操作是______．
③該小組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，所得相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理如下：（實(shí)驗(yàn)溫度下ρ_H2=0.09g/L）

	合金的質(zhì)量/g	稀硫酸的體積/mL	生成氫氣的體積/mL
第一次	2	15	44.4
第二次	2	20	44.4
第三次	4	15	44.4

a、列式計(jì)算該銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
b、從上表數(shù)據(jù)分析，所用合金與稀硫酸的質(zhì)量比為______時(shí)，合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)．稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______．（實(shí)驗(yàn)溫度下，ρ_H2SO4=1.08g/cm³）

Answer 1

解：（1）解：A、觀察顏色，由于二者的顏色基本一致，所以難于比較為真假，故錯(cuò)誤；
B、金的密度比銅、鋅的都大，屬于銅鋅合金的密度仍然小于金的密度，因此可以通過物理方法測密度鑒別真?zhèn)危?br/>C、放入硝酸銀中，銅鋅排在銀的前面，能置換出硝酸銀中的銀，表面有一層銀白色物質(zhì)者為假，因此可以利用金屬的置換反應(yīng)鑒別真?zhèn)危?br/>D、放入鹽酸中，鋅與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，而僅不反應(yīng)，因此有氣體放出者為假；可以利用酸鑒別真?zhèn)危?br/>故選項(xiàng)為：A．
（2）①檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從漏斗注水，量氣管兩邊形成高度差，做好標(biāo)記，一段時(shí)間后，高度差不變，說明氣密性良好；
②讀取量氣管內(nèi)最終液面刻度前，需要進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)量氣管高度，使左右液面相平，否則管中的液柱能產(chǎn)生壓強(qiáng)，對管中的氣體進(jìn)行壓縮或拉伸，影響氣體的體積測定，因而正確讀取量氣管內(nèi)液面的初始、最終讀數(shù)前都需進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)兩邊液面相平；
③比較三組數(shù)據(jù)可以知道，2g合金只能生成44.4mL氫氣，而由第三次可知生成44.4mL氫氣只消耗15ml稀硫酸，所以2g合金中的鋅和15ml稀硫酸可恰好完全反應(yīng)產(chǎn)生44.4mL（44.4mL÷1000mL/L×0.09g/L=0.004g），即第一次合金和稀硫酸恰好完全反應(yīng)，因此所用合金與稀硫酸的質(zhì)量比為：2g：（15mL×1.08g/cm³）=1：8；
設(shè)2g銅鋅合金中含有鋅的質(zhì)量為x，反應(yīng)硫酸的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 98 2
x y 0.004g
= x=0.13g
= y=0.196g

a．銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=93.5%
b．硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=1.21%．
答：銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 93.5%，稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.21%．
故答案為：（1）A （2）①不變 ②調(diào)節(jié)兩邊液面相平
③設(shè)2g銅鋅合金中含有鋅的質(zhì)量為x，反應(yīng)硫酸的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 98 2
x y 0.004g
= x=0.13g
= y=0.196g

a．銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=93.5%
b．硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=1.21%．
答：銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 93.5%，稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.21%．
答：銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 35%，第一次實(shí)驗(yàn)，合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，質(zhì)量比為1：8，稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.21%．
分析：（1）根據(jù)Cu與Zn、Au的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)分析：銅鋅合金制成的假金元寶，雖然外觀上與黃金無異，但合金中的金屬銅和鋅活動(dòng)性都比黃金強(qiáng)，因此外觀相似的兩者化學(xué)性質(zhì)相差較大：銅鋅合金能與酸發(fā)生置換反應(yīng)而放出氫氣，在空氣中灼熱會變成黑色等，能與硝酸銀溶液發(fā)生置換反應(yīng)；利用這些性質(zhì)上的差異可以很方便地區(qū)別它們；
（2）①根據(jù)出現(xiàn)液面差后，如裝置嚴(yán)密，裝置內(nèi)的氣壓不變的情況回答；
②根據(jù)連通器的原理可知應(yīng)該調(diào)節(jié)兩邊液面相平再進(jìn)行操作進(jìn)行解答；
③分析表格中數(shù)據(jù)可以知道：銅、鋅合金中銅和稀硫酸不反應(yīng)只有鋅和稀硫酸反應(yīng)，第二次和第一次所取的合金質(zhì)量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而兩次生成的氣體質(zhì)量相同，說明兩次所取的合金中的鋅都完全反應(yīng)了，由此可以知道2g合金只能生成44.4mL氫氣；第三次所取的合金是前兩次的2倍，如果合金中的鋅完全反應(yīng)，應(yīng)該產(chǎn)生88.8mL氣體，而實(shí)際上產(chǎn)生的氣體和前兩次相同，說明第三次反應(yīng)中合金過量，而稀硫酸反應(yīng)完全，由此可以知道15ml稀硫酸只能產(chǎn)生44.4mL氫氣，從而可以判斷出稀硫酸和合金恰好完全反應(yīng)的質(zhì)量比；根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計(jì)算出鋅的質(zhì)量；根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計(jì)算出15ml稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量，從而計(jì)算出稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
點(diǎn)評：此題考查的是合金的性質(zhì)及根據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算，學(xué)會運(yùn)用控制變量法來正確的分析處理表中的數(shù)據(jù)是解答此題的關(guān)鍵．