Question

20．某同學為了測定黃銅屑（由鋅和銅形成的合金）樣品的組成，取50g樣品粉末放入燒杯中，將120g稀硫酸分6次依次加到燒杯中充分反應，其實驗數(shù)據(jù)記錄如表：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次
加入稀硫酸的質量（g）	20	20	20	20	20	20
燒杯內(nèi)剩余物質的質量（g）	69.8	89.6	a	129.2	149	169

試回答下列：

（1）分析實驗中使用粉末狀樣品而不是塊狀樣品的原因使用粉末狀樣品可以增大反應的接觸面積，反應更充分，測量結果更準確．
（2）在測得的數(shù)據(jù)中，a=109.4g，請在圖中畫出在50g樣品中加入稀硫酸的質量與產(chǎn)生氣體質量變化關系的示意圖．
（3）列式計算黃銅屑樣品中鋅的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)使用粉末狀樣品可以增大反應的接觸面積，反應更充分，測量結果更準確；
（2）根據(jù)金屬與酸反應的條件可知，鋅與酸反應，銅與酸不反應．再由表中數(shù)據(jù)分析可知，第一、二次反應，生成氫氣為0.2g，第三次也生成氫氣為0.2g，到第六次反應不在反應，共生成氫氣5×0.2g=1g；再正確寫出方程式，由方程式求出鋅的質量，就可以求得黃銅中鋅的質量分數(shù)，據(jù)此分析解答．

解答 解：
（1）使用粉末狀樣品可以增大反應的接觸面積，反應更充分，測量結果更準確；
（2）根據(jù)金屬與酸反應的條件可知，鋅與酸反應，銅與酸不反應．再由表中數(shù)據(jù)分析可知，第一、二次反應，生成氫氣為0.2g，第三次也生成氫氣為0.2g，到第六次反應不在反應，共生成氫氣5×0.2g=1g，在測得的數(shù)據(jù)中，a=109.4g，
當沒有硫酸加入時，就沒有氣體的放出，因此起點是（0，0）；比較第一份和第二份可以發(fā)現(xiàn)，每加入20克硫酸，氣體就會多放出0.2克，因此要想放出1.0克氣體，需要加入硫酸的質量是100克，因此最高點是（100，1.0）；比較第一份和第二份可以發(fā)現(xiàn)，硫酸的質量和氣體的質量的比值相等（斜率相同），所以圖象是一條直線．

（3）設原混合物中含鋅的質量為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量分數(shù)=$\frac{32.5g}{50g}×$100%=65%．
答案：
（1）使用粉末狀樣品可以增大反應的接觸面積，反應更充分，測量結果更準確；
（2）109.4g；
（3）黃銅屑樣品中鋅的質量分數(shù)為65%．

點評 本題考查了學生對圖表中數(shù)據(jù)的分析能力，完成此題可以依據(jù)金屬與酸的反應以及進行情況的分析探討，要學會分析表格中的數(shù)據(jù)是解題的關鍵．