Question

17．某中學研究性學習小組的同學為了測定黃銅（銅鋅合金）中鋅的質(zhì)量分數(shù)，取4份不同質(zhì)量的黃銅樣品，分別加入50克稀硫酸，結(jié)果如表：

實驗序號	1	2	3	4
加入樣品的質(zhì)量/克	10	20	30	40
稀硫酸的質(zhì)量/克	50	50	50	50
生成H2的質(zhì)量/克	0.2	0.4	0.5	M

（1）哪幾次反應中硫酸有剩余1、2．
（2）上表中M的數(shù)值0.5．
（3）計算黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)．
（4）計算稀硫酸的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析可知，每10g的樣品與稀硫酸反應生成氫氣的質(zhì)量為0.2g，據(jù)此分析哪幾次反應中硫酸有剩余；
（2）根據(jù)上述分析判斷M的值；
（3）根據(jù)10g樣品中的鋅與稀硫酸反應生成的氫氣的可求出鋅的質(zhì)量，據(jù)此可求出黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)；（4）根據(jù)50g的稀硫酸完全反應生成的氫氣的質(zhì)量求出硫酸的質(zhì)量，再根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算公式計算出稀硫酸的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）由表中的數(shù)據(jù)可知，每10g的樣品與稀硫酸反應生成氫氣的質(zhì)量為0.2g，實驗3，加入30g的樣品完全反應應產(chǎn)生0.6g，實際上產(chǎn)生了0.5g，說明了稀硫酸已完全反應，則可知實驗1、2次稀硫酸有剩余；
（2）由上述分析可知，50g 的稀硫酸完全反應生成了氫氣的質(zhì)量為0.5g，在第4次試驗中加入40g的樣品，稀硫酸也能完全反應，生成氫氣的質(zhì)量是0.5g，即M的值是0.5．
（3）設10g樣品中鋅的質(zhì)量為x； 
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65                         2
x                        0.2g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.2g}$   解得x=6.5g
樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{6.5g}{10g}×100%$=65%
（4）設50g稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
       98                  2
        y                  0.5g
$\frac{98}{2}=\frac{y}{0.5g}$    解得：y=24.5g
稀硫酸的質(zhì)量分數(shù)是：$\frac{24.5g}{50g}×100%$=49%
答：（1）1、2；（2）0.5g；（3）稀硫酸的質(zhì)量分數(shù)為49%．

點評 本題主要考查有關(guān)化學方程式的計算，難度較大．計算的關(guān)鍵是根據(jù)表中數(shù)據(jù)正確地分析硫酸與鋅反應的情況，選擇有用的數(shù)據(jù)進行計算．