Question

18．黃銅（由鋅和銅形成的合金）有較強(qiáng)的耐磨性能，在生活中有廣泛的用途．三位同學(xué)為了測定黃銅屑樣品組成，分三次取樣品與稀硫酸反應(yīng)，其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：

	甲	乙	丙
樣品質(zhì)量/g	25	30	25
稀硫酸質(zhì)量/g	120	80	80
充分反應(yīng)后剩余物/g	144.8	109.8	104.8

請回答下列問題．
（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可算出甲、乙、丙三位同學(xué)均生成0.2g氫氣，通過對這三位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行兩兩對比，可得出丙同學(xué)所取的稀硫酸與黃銅最可能符合恰好完全反應(yīng)；
（2）假如該同學(xué)所取的稀硫酸與黃銅恰好完全反應(yīng)，請求出：
①他所取的黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
②所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（計算結(jié)果精確到0.1%）

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)分析可知甲同學(xué)和丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣量相同，樣品質(zhì)量相同，但甲同學(xué)用的稀硫酸質(zhì)量多，說明甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)稀硫酸過量；乙同學(xué)和丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)用稀硫酸質(zhì)量相同，樣品質(zhì)量乙同學(xué)的多，而產(chǎn)生的氫氣量仍相同，說明乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)樣品過量．綜上分析，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中樣品和稀硫酸恰好完全反應(yīng)．
（2）根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量計算出鋅的質(zhì)量，再用鋅的質(zhì)量除以樣品的質(zhì)量乘以百分之百即可．
（3）根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量計算出硫酸鋅的質(zhì)量，并求所得溶液中硫酸鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可算出甲、乙、丙三位同學(xué)均生成0.2g氫氣；
由表中數(shù)據(jù)分析可知甲同學(xué)和丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣量相同，樣品質(zhì)量相同，但甲同學(xué)用的稀硫酸質(zhì)量多，說明甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)稀硫酸過量；乙同學(xué)和丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)用稀硫酸質(zhì)量相同，樣品質(zhì)量乙同學(xué)的多，而產(chǎn)生的氫氣量仍相同，說明乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)樣品過量．綜上分析，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中樣品和稀硫酸恰好完全反應(yīng)．
（2）設(shè)樣品中Zn的質(zhì)量為x，生成ZnSO₄的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑                   
65            161     2
x              y     0.2g                  
$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.2g}$
x=6.5 g                                  
黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{6.5g}{25g}×100%=26%$
（3）$\frac{161}{2}=\frac{y}{0.2g}$
y=16.1 g                                    
所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{16.1g}{6.5g+80g-0.2g}×100%=18.7%$
或$\frac{16.1g}{16.1g+（80g-9.8g）}×100%=18.7%$或$\frac{16.1g}{104.8g-（25.0g-6.5g）}×100%=18.7%$
答案：
（1）0.2g；   丙；
（2）①他所取的黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26%；
②所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.7%．

點(diǎn)評 解答本題關(guān)鍵是要通過圖表中數(shù)據(jù)分析出最多生成氫氣1.0g，再利用方程式計算出鋅和硫酸鋅的質(zhì)量，再進(jìn)一步進(jìn)行計算．