Question

8．黃銅是一種常見(jiàn)的合金材料，其作用成分為Cu、Zn，還含有少量不與酸反應(yīng)的成分．現(xiàn)向一定質(zhì)量的黃銅中加入體積為100mL，密度ρ=1.2g/mL的稀硫酸，產(chǎn)生H₂的質(zhì)量和硫酸溶液體積的關(guān)系如圖1所示．充分反應(yīng)后溶液中剩余固體的質(zhì)量為27g．
（1）觀察圖象，黃銅與硫酸充分反應(yīng)后，硫酸是否有剩余？是（選填“是”或“否”）．
（2）黃銅中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（請(qǐng)列式計(jì)算，結(jié)果精確到0.1%，下同．）
（3）若往反應(yīng)后的溶液中滴加不用填的BaCl₂溶液至恰好不再產(chǎn)生沉淀時(shí)，共消耗BaCl₂溶液400g，則原硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？

（4）為了證明Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性順序，小明設(shè)計(jì)了如圖2實(shí)驗(yàn)方案，小明設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案可行的是BCD（填字母）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)可以看出，加入稀硫酸生成氫氣0.4克后，隨著硫酸體積的增加，氣體不再增加進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，結(jié)合生成的氫氣質(zhì)量計(jì)算出鋅的質(zhì)量；
（3）根據(jù)硫酸根離子和鋇離子會(huì)生成硫酸鋇沉淀，依據(jù)離子守恒進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)在金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）通過(guò)圖象中的數(shù)據(jù)可以看出，加入稀硫酸生成氫氣0.4克后，隨著硫酸體積的增加，氣體不再增加，所以硫酸有剩余；
（2）設(shè)樣品中鋅的質(zhì)量為x，參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量為y，生成硫酸鋅的質(zhì)量為z
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65   98   161    2
x     y    z    0.4g
$\frac{65}{x}$=$\frac{98}{y}$=$\frac{161}{z}$=$\frac{2}{0.4g}$
 x=13g
y=19.6g
z=32.2g
所以黃銅中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{13g}{13g+27g}$×100%=32.5%；
（3）設(shè)原硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
由Zn+H₂SO₄═ZnSO₄  ZnSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+ZnCl₂  BaCl₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2HCl得：
           H₂SO₄-----BaCl₂
           98         208
100mL×1.2g/mL×x     400g×26%
$\frac{98}{100mL×1.2g/mL×x}$=$\frac{208}{400g×26%}$
      x=40.8%
（4）A、銅和銀都不會(huì)與硫酸亞鐵反應(yīng)，不能驗(yàn)證，故A錯(cuò)誤；
B、銅不會(huì)置換出硫酸亞鐵中的鐵，會(huì)置換出硝酸銀中的銀，可以驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性順序，故B正確；
C、鐵會(huì)置換出硫酸銅中的銅，銀不會(huì)置換出硫酸銅中的銅，可以驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性順序，故C正確；
D、鐵會(huì)與鹽酸反應(yīng)，銅不會(huì)與鹽酸反應(yīng)，銅會(huì)與硝酸銀反應(yīng)，可以驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性順序，故C正確．
故選：BCD．
故答案為：（1）是；
（2）黃銅中Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32.5%；
（3）原硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.8%；
（4）BCD．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，難度較大．