Question

9．2013年12月14日，嫦娥三號探測器成功落月，中國“玉兔”開始進(jìn)行探月之旅（如圖所示）．
（1）在對太空的探索過程中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)月球表面隕石坑中存在水銀、甲炕、冰等物質(zhì)，其中屬于單質(zhì)的是Hg（填化學(xué)式）．
（2）火箭用聯(lián)氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二氮（N₂O₄）助燃，
反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2N₂H₄+N₂O₄$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$3N₂+4X，其中物質(zhì)X是H₂O（填寫化學(xué)式）．
（3）制造“玉兔”時(shí)使用了黃銅，黃銅是銅和鋅的合金（Cu-Zn）．生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員為測定某黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取200g黃銅樣品平均分成四份，分別加入到一定量稀硫酸中，反應(yīng)原理為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．充分反應(yīng)后測定生成氫氣的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：

樣品	第1份	第2份	第3份	第4份
加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	40.0	80.0	120.0	160.0
產(chǎn)生氣體質(zhì)量（g）	0.4	0.8	1.0	m

①上表中m的數(shù)值是1g；
②在四份樣品所做實(shí)驗(yàn)中，稀硫酸有剩余的是3、4；
③通過計(jì)算求出該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)由一種元素組成的純凈物屬于單質(zhì)進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)第2份硫酸是第1份的2倍，生成的氣體質(zhì)量也是第1份的2倍，但是第3份硫酸是第1份的3倍，生成的氫氣質(zhì)量不是第1份的3倍，所以低3份中黃銅完全反應(yīng)，所以m的值是1g，第3、4份硫酸中硫酸有剩余，依據(jù)生成氣體的質(zhì)量計(jì)算出黃銅中鋅的質(zhì)量，再計(jì)算銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）水銀是金屬汞，Hg是由汞元素一種元素組成，屬于單質(zhì)，化學(xué)式為：Hg；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)變化前后原子的種類不變、原子個(gè)數(shù)沒有增減．從化學(xué)方程式2N₂H₄+N₂O₄=3N₂+4X看，反應(yīng)前反應(yīng)物中氮、氫、氧元素的原子個(gè)數(shù)依次為：6、8、4；反應(yīng)后生成物中除4X外，氮元素的原子個(gè)數(shù)為6．比較反應(yīng)前后原子種類及個(gè)數(shù)可得知，4X中應(yīng)含有8個(gè)氫原子、4個(gè)氧原子，所以X的化學(xué)式為H₂O；
（3）①第2份硫酸是第1份的2倍，生成的氣體質(zhì)量也是第1份的2倍，但是第3份硫酸是第1份的3倍，生成的氫氣質(zhì)量不是第1份的3倍，所以低3份中黃銅完全反應(yīng)，所以m的值是1g；
②通過分析可知，第3、4份硫酸中硫酸有剩余；
③設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為x，
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65             2
 x             0.4g
  $\frac{65}{x}$=$\frac{2}{0.4g}$
  x=13g
所以黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{13g}{50g}$×100%=26%．
故答案為：（1）Hg；
（2）H₂O；
（3）①1g；
②3、4；
③26%．

點(diǎn)評 本題主要考查了質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用和化學(xué)方程式的計(jì)算，難度不大，注意在平時(shí)多加訓(xùn)練和解題的規(guī)范性．