Question

20．某同學為了測定黃銅屑（由鋅和銅形成的合金）樣品的組成，取50g樣品粉末放入燒杯中，將120g稀硫酸分6次依次加到燒杯中充分反應(yīng)，其實驗數(shù)據(jù)記錄如表：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次
加入稀硫酸的質(zhì)量（g）	20	20	20	20	20	20
燒杯內(nèi)剩余物質(zhì)的質(zhì)量（g）	69.8	89.6	a	129.2	149	169

試回答下列：

（1）分析實驗中使用粉末狀樣品而不是塊狀樣品的原因使用粉末狀樣品可以增大反應(yīng)的接觸面積，反應(yīng)更充分，測量結(jié)果更準確．
（2）在測得的數(shù)據(jù)中，a=109.4g，請在圖中畫出在50g樣品中加入稀硫酸的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體質(zhì)量變化關(guān)系的示意圖．
（3）列式計算黃銅屑樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)使用粉末狀樣品可以增大反應(yīng)的接觸面積，反應(yīng)更充分，測量結(jié)果更準確；
（2）根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的條件可知，鋅與酸反應(yīng)，銅與酸不反應(yīng)．再由表中數(shù)據(jù)分析可知，第一、二次反應(yīng)，生成氫氣為0.2g，第三次也生成氫氣為0.2g，到第六次反應(yīng)不在反應(yīng)，共生成氫氣5×0.2g=1g；再正確寫出方程式，由方程式求出鋅的質(zhì)量，就可以求得黃銅中鋅的質(zhì)量分數(shù)，據(jù)此分析解答．

解答 解：
（1）使用粉末狀樣品可以增大反應(yīng)的接觸面積，反應(yīng)更充分，測量結(jié)果更準確；
（2）根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的條件可知，鋅與酸反應(yīng)，銅與酸不反應(yīng)．再由表中數(shù)據(jù)分析可知，第一、二次反應(yīng)，生成氫氣為0.2g，第三次也生成氫氣為0.2g，到第六次反應(yīng)不在反應(yīng)，共生成氫氣5×0.2g=1g，在測得的數(shù)據(jù)中，a=109.4g，
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20克硫酸，氣體就會多放出0.2克，因此要想放出1.0克氣體，需要加入硫酸的質(zhì)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(zhì)量和氣體的質(zhì)量的比值相等（斜率相同），所以圖象是一條直線．

（3）設(shè)原混合物中含鋅的質(zhì)量為x
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65              2
x              1.0g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{1.0g}$
x=32.5g
∴黃銅屑樣品中的鋅的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{32.5g}{50g}×$100%=65%．
答案：
（1）使用粉末狀樣品可以增大反應(yīng)的接觸面積，反應(yīng)更充分，測量結(jié)果更準確；
（2）109.4g；
（3）黃銅屑樣品中鋅的質(zhì)量分數(shù)為65%．

點評 本題考查了學生對圖表中數(shù)據(jù)的分析能力，完成此題可以依據(jù)金屬與酸的反應(yīng)以及進行情況的分析探討，要學會分析表格中的數(shù)據(jù)是解題的關(guān)鍵．