Question

11．欲測定Cu-Zn合金及Cu-Si合金中銅的質(zhì)量分數(shù)，已知常溫下硅不與硫酸反應(yīng)，實驗室只提供一瓶未標明質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸和必要的儀器．

（1）你認為能測出質(zhì)量分數(shù)的是Cu-Zn合金．
（2）取該合金粉末13g加入該稀硫酸充分反應(yīng)，所加稀硫酸與產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量關(guān)系如圖1所示．
①生成氣體的質(zhì)量為0.2g；②請計算該銅合金中銅的質(zhì)量分數(shù)．
（3）圖1中A點溶液質(zhì)量為104.3g，根據(jù)計算所得數(shù)據(jù)在圖2中畫出加入稀硫酸的質(zhì)量與溶液質(zhì)量變化關(guān)系的曲線．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)銅和硅不能和稀硫酸反應(yīng)，鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣分析；
（2）根據(jù)氫氣的質(zhì)量求出鋅的質(zhì)量，再用合金質(zhì)量減去鋅的質(zhì)量即為銅的質(zhì)量；再用合金中銅的質(zhì)量除以合金的質(zhì)量乘以百分之百既得合金中銅的質(zhì)量分數(shù)；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)結(jié)束后加入稀硫酸的質(zhì)量與溶液質(zhì)量增加的質(zhì)量相等．

解答 解：（1）銅的活動性比氫弱，不與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，鋅的活動性比氫強，能與稀酸發(fā)生反應(yīng)，因而銅鋅合金能測定出銅或鋅的質(zhì)量分數(shù)；而硅不與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，因而Cu-Si合金不能測定出質(zhì)量分數(shù)．
故填：Cu-Zn．
（2）①由圖示可知，生成氣體的質(zhì)量為0.2g； 故答案為：0.2．
②設(shè)：合金中鋅的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65             2
x             0.2g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.2g}$
x=6.5g
合金中銅的質(zhì)量為：13g-6.5g=6.5g
合金中銅的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{6.5g}{13g}$×100%=50%
答：合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為50%．
（3）A點溶液質(zhì)量為6.5g+98g-0.2g=104.3g，A點后加入稀硫酸的質(zhì)量與溶液質(zhì)量增加的質(zhì)量相等．故加入稀硫酸的質(zhì)量與溶液質(zhì)量變化關(guān)系的曲線為：．
故答案為：104.3；．

點評 本題是一種綜合性的題型，將溶液、化學反應(yīng)和圖象融合在一起，有一定的難度，要求比較高．通常學生在計算時常常會忽視了實際參加反應(yīng)的是溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量，而往往會把數(shù)據(jù)直接代入化學方程式進行計算．這就要求學生足夠細心、會分析、且條理分明．