Question

“黃銅”即銅鋅合金，古代稱為“俞石”．由于外觀酷似黃金，常被不法商販冒充黃金出售．某實(shí)驗(yàn)小組為了辨別其真?zhèn)�，用該合金與稀硫酸反應(yīng)，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，所得相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

	第一次	第二次	第三次
所取合金的質(zhì)量/g	25	25	50
所用稀硫酸的質(zhì)量/g	120	160	100
充分反應(yīng)后，剩余物總之量/g	144.6	184.6	149.6

（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析所取合金與稀硫酸的質(zhì)量比為________時(shí)，合金中的鋅與稀硫酸中的硫酸恰好完全反應(yīng)．
（2）計(jì)算銅鋅合金中的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）計(jì)算恰好完全反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

解：（1）比較三組數(shù)據(jù)可以知道，25g合金只能生成0.4g氫氣，而由第三次可知生成0.4克氫氣只消耗100克稀硫酸，所以25g合金中的鋅和100g稀硫酸可恰好完全反應(yīng)，即合金和稀硫酸的質(zhì)量比為25g：100g=1：4時(shí)，二者能恰好完全反應(yīng)；
（2）設(shè)25g銅鋅合金中含有鋅的質(zhì)量為x，生成硫酸鋅的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65 161 2
x y 0.4g
=
解得：x=13g，y=32.2g
所以銅的質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=48%；
（3）恰好完全反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=28.6%．
答：（2）銅鋅合金中的銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%．
（3）恰好完全反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.6%．
分析：（1）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25g合金只能生成0.4g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0.8g氣體，而實(shí)際上產(chǎn)生的氣體和前兩次相同只有0.4g，說明第三次反應(yīng)中稀硫酸量不足，由此可以知道100g稀硫酸只能產(chǎn)生0.4g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)（1）中判斷可計(jì)算出鋅的質(zhì)量進(jìn)而求算出銅的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式可以求算出銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)題意可以知道反應(yīng)好的溶液中溶質(zhì)為硫酸鋅，根據(jù)化學(xué)方程式可以求算出硫酸鋅的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式可以完成解答．
點(diǎn)評(píng)：此題考查的是根據(jù)化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算，學(xué)會(huì)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．