Question

15．某同學為了測定黃銅屑（由鋅和銅形成的合金）樣品組成，取四份樣品分別加稀硫酸反應，其實驗數據記錄如下表．

樣品	第1份	第2份	第3份	第4份
取樣品質量（g）	50.0	50.0	50.0	50.0
取稀硫酸質量（g）	40.0	80.0	120.0	160.0
產生氣體質量（g）	0.4	0.8	1.0	1.0

試計算：
（1）經分析，在第1份測得的數據中，稀硫酸（填物質）完全反應了．
（2）黃銅屑樣品中的鋅的質量分數65%．
（3）列式計算所用稀硫酸中溶質的質量分數．
（4）畫出在50.0g樣品中加稀硫酸的質量與產生氣體質量變化關系的示意圖（在“答題卷”框圖中作圖）．

Answer 1

分析 根據金屬與酸反應的條件可知，鋅與酸反應，銅與酸不反應．再由表中數據分析可知，第三次反應是合金中的鋅反應完了，前兩次是酸完全反應，合金有剩余，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，在計算稀硫酸溶質質量分數時只能用第一組或第二組數據進行計算．據此分析解答．

解答 解：根據第2份樣品的反應數據可知，加入80g稀硫酸時，產生氫氣質量增加，說明第1份樣品與40g稀硫酸并未能完全反應，金屬樣品有剩余，所以40g硫酸完全反應會生成0.4g氫氣，由第三份樣品反應的情況看生成的氫氣是1g，所以可知硫酸未反應完，即50g樣品完全反應會生成1.0g氫氣；
（1）在第1份樣品測得的數據中，稀硫酸完全反應了．
（2）設原混合物中含鋅的質量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65             2
x             1.0g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{1.0g}$
x=32.5g
∴黃銅屑樣品中的鋅的質量分數=$\frac{32.5g}{50g}$×100%=65%；
（3）解：設參加反應的40g硫酸溶液中硫酸的質量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
98             2
y            0.4g
$\frac{98}{2}=\frac{y}{0.4g}$
y=19.6g
所用稀硫酸中溶質的質量分數：$\frac{19.6g}{40g}×100%$=49%；
（4）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40克硫酸，氣體就會多放出0.4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．

故答案為：
（1）稀硫酸；
（2）黃銅屑樣品中的鋅的質量分數65%；
（3）所用稀硫酸中溶質的質量分數王49%；
（4）

點評 本題考查了學生對圖表中數據的分析能力，完成此題可以依據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據是解題的關鍵．