Question

12．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．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了測定某黃銅的組成，取20g該黃銅樣品于燒杯中，向其中分5次加入相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸，使之充分反應(yīng)．每次所用稀硫酸的質(zhì)量及剩余固體的質(zhì)量記錄于下表：

	加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量（g）
第1次	20	17.4
第2次	20	14.8
第3次	20	12.2
第4次	20	12.0
第5次	20	m

試回答下列問題
（1）上述表格中m的值為12.0
（2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)為是多少40%
（3）所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)是多少？（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）分析反應(yīng)及實驗數(shù)據(jù)：根據(jù)金屬活動性，合金中只有鋅可以與硫酸反應(yīng)；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由第1次實驗數(shù)據(jù)可知，每加入20g稀硫酸完全反應(yīng)可消耗鋅20g-17.4g=2.6g，據(jù)此分析，第4次加入20g稀硫酸時消耗鋅質(zhì)量12.2g-12.0g=0.2g＜2.6g，可判斷此時合金中金屬鋅已完全反應(yīng)，所以，第5次加入的稀硫酸不再消耗鋅；
（2）使用金屬鋅完全反應(yīng)時剩余固體銅的質(zhì)量，計算樣品中金屬鋅的質(zhì)量，利用鋅的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量比計算黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)；
（3）使用第1次實驗數(shù)據(jù)，由生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算參加反應(yīng)硫酸的質(zhì)量，利用硫酸的質(zhì)量與所加稀硫酸的質(zhì)量比計算所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由第1次實驗數(shù)據(jù)可知，每加入20g稀硫酸完全反應(yīng)消耗鋅20g-17.4g=2.6g，據(jù)此分析，第4次加入20g稀硫酸時小寒心質(zhì)量12.2g-12.0g=0.2g＜2.6g，可判斷此時合金中金屬鋅已完全反應(yīng)，所以，第5次加入的稀硫酸不再消耗金屬而不再放出氫氣，因此充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量仍為12.0g；
故答案為：12.0；
（2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{20.0g-12.0g}{20.0g}$×100%=40%；
故答案為：40%；
（3）設(shè)所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分數(shù)為x，據(jù)題意得：
H₂SO₄ +Zn═ZnSO₄+H₂↑（1分）
 98     65
20gx   20g-17.4g=2.6g
$\frac{98}{65}$=$\frac{20gx}{2.6g}$
  x=19.6%
答：所用稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為19.6%．（合理解法均給分）

點評 根據(jù)化學(xué)方程式計算時，第一要正確書寫化學(xué)方程式，第二要使用正確的數(shù)據(jù)，第三計算過程要完整．