Question

銅基材是蕪湖材料產(chǎn)業(yè)的另一亮點．安徽鑫科材料股份有限公司擁有近20項國家級科研成果和發(fā)明專利，其中一種“銅鋅合金”獲得省科技進步獎．我市某校某班同學分兩組對這種合金進行了如下探究：
（1）提出問題：該銅鋅合金中含銅量是多少？
（2）知識準備：已有知識：
①鋅能與鹽酸反應(yīng)，化學方程式是：______；
②鐵可以從Cu（NO₃）₂溶液中把銅置換出來，反應(yīng)的化學方程式是：______．
查閱資料：
①該合金結(jié)構(gòu)緊密，所含的鋅只有部分與鹽酸反應(yīng)；
②該合金能全部溶于稀硝酸，生成Cu（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂
（3）設(shè)計并進行實驗：
甲組同學：稱取7.4g合金，放人足量的鹽酸中直到反應(yīng)停止，收集到0.02g氫氣．（設(shè)計思路：根據(jù)鋅與鹽酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量求出鋅的質(zhì)量，再計算合金的含銅量．）
乙組同學：稱取7.4g合金，放入足量的稀硝酸中，全部溶解后；加入足量的鐵．完全反應(yīng)，得到6.66g銅．
（設(shè)計思路：用稀硝酸將合金中鋅、銅全都轉(zhuǎn)化成Cu（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂，再用鐵將其中的銅置換出來，計算合金的含銅量．）
（4）根據(jù)兩組同學的實驗結(jié)果，請你幫助他們分別計算出合金中銅的質(zhì)量分數(shù)：
甲組同學：______；
乙組同學：______．
（5）反思和評價：______組的實驗方案不合理，原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（2）已有知識：①鋅能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學方程式；
②鐵可以從Cu（NO₃）₂溶液中把銅置換出來同時生成硝酸亞鐵，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的化學方程式．
（4）甲組同學：根據(jù)鋅與鹽酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量求出鋅的質(zhì)量，再計算合金的含銅量；
乙組同學：根據(jù)題中所給的銅的質(zhì)量結(jié)合質(zhì)量分數(shù)的計算公式可以求算出計算合金的含銅量．
（5）反思和評價：根據(jù)查閱資料可以完成該題的解答．
解答：解：（2）已有知識：①鋅能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，該反應(yīng)的化學方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
②鐵可以從Cu（NO₃）₂溶液中把銅置換出來同時生成硝酸亞鐵，該反應(yīng)的化學方程式為：Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．
（4）甲組同學：設(shè)鋅的質(zhì)量為x
Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑
65                  2
x                 0.02g

解得：x=0.65g
所以銅的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=91.2%
乙組同學：銅的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=90%．
（5）反思和評價：根據(jù)查閱的資料可以知道：該合金結(jié)構(gòu)緊密，所含的鋅只有部分與鹽酸反應(yīng)，所以可以判斷甲同學的方案不合理．
故答案為：（2）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
②Fe+Cu（NO₃）₂═Cu+Fe（NO₃）₂．
（4）91.2%；90%．
（5）甲同學；該合金結(jié)構(gòu)緊密，所含的鋅只有部分與鹽酸反應(yīng)．
點評：解答這類題目時，首先，要熟記和理解金屬活動性順序及其應(yīng)用，以及與之相關(guān)的知識等；然后，根據(jù)所給的實驗、問題情景或圖表信息結(jié)合所學的相關(guān)知識和技能，細致地閱讀、分析題意等，聯(lián)系著生活實際，細心地進行探究、推理，最后，按照題目的要求，認真地進行選擇或解答即可．