Question

為了測定某銅鋅合金的組成，某�；瘜W(xué)課外活動小組利用該合金粉末與稀硫酸反應(yīng)，進行了三次實驗，所得相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

	第一次	第二次	第三次
所取合金的質(zhì)量/g	10	10	20
所用稀硫酸的質(zhì)量/g	50	80	50
生成氫氣的質(zhì)量/g	0.2	0.2	0.2

（1）寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）從上表數(shù)據(jù)分析，當所取合金與所用稀硫酸的質(zhì)量比為

 

時，表明合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)．（提示：銅與稀硫酸不反應(yīng)）
（3）試計算該銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)．
（4）計算當所用合金與稀硫酸恰好完全反應(yīng)時，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：（1）由于銅與稀硫酸不反應(yīng)，故銅鋅合金與稀硫酸的反應(yīng)，為鋅與稀硫酸的反應(yīng)，可直接寫出反應(yīng)方程式；
（2）從三次實驗數(shù)據(jù)可知，第一、第二次反應(yīng)中稀硫酸過量，第三次反應(yīng)中鋅過量，又因為第三次反應(yīng)中硫酸產(chǎn)生的氫氣恰好為0.2g，所以第一次反應(yīng)中合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，從而得出它們的質(zhì)量比．
（3）根據(jù)第一次實驗產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量和其所取用的稀硫酸與合金樣品的質(zhì)量，可求出合金中鋅的質(zhì)量；
（4）根據(jù)（3）中化學(xué)方程式的比例關(guān)系，求出溶質(zhì)的質(zhì)量，及溶液的總量，代入公式可以求出恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑；
（2）由于合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)所取合金與所用稀硫酸分別為10g，50g，故其質(zhì)量比為1：5；
故答案為：1：5．
（3）設(shè)合金中鋅的質(zhì)量為x，生成硫酸鋅質(zhì)量為y．
Zn+H₂SO₄→ZnSO₄+H₂↑
65         161  2
x          y   0.2g
∴x：65=0.2g：2，
解之得：x=6.5g，
該銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為：

6.5

10

×100%=65%；
（4）y：161=0.2g：2，
解之得：y=16.1g，
所得溶液中ZnSO₄的質(zhì)量分數(shù)：

16.1g

6.5g+50g-0.2g

×100%=28.6%．
答：（3）該銅鋅合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為65%；
（4）所得溶液中ZnSO₄的質(zhì)量分數(shù)為28.6%．

點評：本題是借助于數(shù)學(xué)模型，利用圖表的方式來分析和解決化學(xué)計算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生有較強的識圖能力和數(shù)據(jù)分析能力．