Question

14．Cu與Zn的合金稱(chēng)為黃銅，取20g該黃銅樣品于燒杯中，向其中分5次加入稀硫酸，使之充分反應(yīng)．每次所用稀硫酸的質(zhì)量及剩余固體的質(zhì)量記錄于表：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
稀硫酸	20g	20g	20g	20g	20g
剩余固體	17.4g	14.8g	12.2g	12.0g	mg

表格中m的值為12黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%計(jì)算所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量是多少？

Answer 1

分析 （1）分析反應(yīng)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：根據(jù)金屬活動(dòng)性，合金中只有鋅可以與硫酸反應(yīng)；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，每加入20g稀硫酸完全反應(yīng)可放出20g-17.4g=2.6g，據(jù)此分析，第4次加入20g稀硫酸時(shí)放出氫氣質(zhì)量12.2g-12.0g=0.2g＜2.6g，可判斷此時(shí)合金中金屬鋅已完全反應(yīng)，所以第5次加入的稀硫酸不再放出氫氣；
（2）使用金屬鋅完全反應(yīng)時(shí)剩余固體銅的質(zhì)量，計(jì)算樣品中金屬鋅的質(zhì)量，利用鋅的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量比計(jì)算黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）使用第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由生成氫氣的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算參加反應(yīng)硫酸的質(zhì)量，利用硫酸的質(zhì)量與所加稀硫酸的質(zhì)量比計(jì)算所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，每加入20g稀硫酸完全反應(yīng)可放出20g-17.4g=2.6g，據(jù)此分析，第4次加入20g稀硫酸時(shí)放出氫氣質(zhì)量12.2g-12.0g=0.2g＜2.6g，可判斷此時(shí)合金中金屬鋅已完全反應(yīng)，所以，第5次加入的稀硫酸不再消耗金屬而不再放出氫氣，因此充分反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量仍為12g；
（2）黃銅樣品中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{20g-12g}{20g}$×100%=40%；
（3）設(shè)所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，
H₂SO₄ +Zn═ZnSO₄+H₂↑
 98     65
20g×x  20g-17.4g=2.6g
$\frac{98}{20g×x}$=$\frac{65}{20g-17.4g}$
x=19.6%
故答案為：（1）12；
（2）40%；
（3）所用稀硫酸中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是19.6%．

點(diǎn)評(píng) 計(jì)算所用稀硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，注意選取稀硫酸完全反應(yīng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即前三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算．