Question

14．黃銅是銅和鋅的合金（Cu-Zn）．某同學(xué)為了測(cè)定某黃銅屑樣品的組成，取四份樣品，分別加入一定量的稀硫酸，反應(yīng)后測(cè)得其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表．

樣品	第1份	第2份	第3份	第4份
取樣品的質(zhì)量（g）	50.0	50.0	50.0	50.0
加稀硫酸的質(zhì)量（g）	40.0	80.0	120.0	160.0
產(chǎn)生氣體的質(zhì)量（g）	0.4	0.8	1.0	1.0

試計(jì)算：
（1）經(jīng)分析，在第1份樣品測(cè)得的數(shù)據(jù)中，稀硫酸（填物質(zhì)）完全反應(yīng)了．
（2）列式計(jì)算黃銅屑樣品中的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（3）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出在50.0g黃銅屑樣品中加入稀硫酸的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體質(zhì)量變化關(guān)系的示意圖．

Answer 1

分析 根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的條件可知，鋅與酸反應(yīng)，銅與酸不反應(yīng)．再由表中數(shù)據(jù)分析可知，第三次反應(yīng)是合金中的鋅反應(yīng)完了，前兩次是酸完全反應(yīng)，合金有剩余，再正確寫出方程式，由方程式求出鋅的質(zhì)量，就可以求得黃銅中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，據(jù)此分析解答．

解答 解：根據(jù)第2份樣品的反應(yīng)數(shù)據(jù)可知，加入80g稀硫酸時(shí)，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量增加，說(shuō)明第1份樣品與40g稀硫酸并未能完全反應(yīng)，金屬樣品有剩余，所以40g硫酸完全反應(yīng)會(huì)生成0.4g氫氣，由第三份樣品反應(yīng)的情況看生成的氫氣是1g，所以可知硫酸未反應(yīng)完，即50g樣品完全反應(yīng)會(huì)生成1.0g氫氣；
（1）在第1份樣品測(cè)得的數(shù)據(jù)中，稀硫酸完全反應(yīng)了．
（2）設(shè)原混合物中含鋅的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x              1.0g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{1.0g}$
x=32.5g
∴黃銅屑樣品中的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{32.5g}{50g}$×100%=65%
（3）當(dāng)沒有硫酸加入時(shí)，就沒有氣體的放出，因此起點(diǎn)是（0，0）；比較第一份和第二份可以發(fā)現(xiàn)，每加入40克硫酸，氣體就會(huì)多放出0.4克，因此要想放出1.0克氣體，需要加入硫酸的質(zhì)量是100克，因此最高點(diǎn)是（100，1.0）；比較第一份和第二份可以發(fā)現(xiàn)，硫酸的質(zhì)量和氣體的質(zhì)量的比值相等（斜率相同），所以圖象是一條直線．

答案：
（1）稀硫酸
（2）黃銅屑樣品中的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%
（3）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)圖表中數(shù)據(jù)的分析能力，完成此題可以依據(jù)金屬與酸的反應(yīng)以及進(jìn)行情況的分析探討，要學(xué)會(huì)分析表格中的數(shù)據(jù)是解題的關(guān)鍵．