Question

為了測定黃銅屑（由鋅和銅現(xiàn)成的合金）樣品的組成，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別取樣和稀硫酸反應(yīng)（稀硫酸的密度為1.17g/mL），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

	甲	乙	丙	丁
取用黃銅屑的質(zhì)量/g	8.0	8.0	8.0	12.0
取用稀硫酸的體積/mL	8.0	16.0	24.0	一定體積
殘留金屬的質(zhì)量/g	6.7	5.4	4.8	8.1

根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算：
（1）8.0g黃銅屑中鋅的質(zhì)量；

 

（2）丁同學(xué)所加稀硫酸的體積；

 

（3）甲同學(xué)最后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

 

．

Answer 1

分析：（1）對比甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)中隨稀硫酸的成倍增加，殘留金屬質(zhì)量的變化，可得出實(shí)驗(yàn)丙樣品中金屬鋅已完全反應(yīng)，殘留金屬為銅，可求得樣品中鋅的質(zhì)量；
（2）由實(shí)驗(yàn)甲可得樣品每減少1.3g消耗稀硫酸8.0mL，因此可由實(shí)驗(yàn)丁樣品質(zhì)量的減少量，計算所加稀硫酸的體積；
（3）實(shí)驗(yàn)甲中稀硫酸完全反應(yīng)形成硫酸鋅溶液，由消耗金屬鋅的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式或計算生成硫酸鋅的質(zhì)量，再利用質(zhì)量守恒定律求得反應(yīng)后溶液質(zhì)量，即可求得反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）由實(shí)驗(yàn)甲可知，加入8.0mL稀硫酸時可消耗金屬質(zhì)量=8.0g-6.7g=1.3g；因此當(dāng)加入24.0mL稀硫酸時，可消耗金屬的質(zhì)量=1.3g×

24.0mL

8.0mL

=3.9g，而丙實(shí)驗(yàn)中樣品質(zhì)量減少=8.0g-4.8g=3.2g＜3.9g，因此，丙實(shí)驗(yàn)樣品中鋅已完全反應(yīng)，殘留金屬為銅，則8.0g黃銅屑中鋅的質(zhì)量為3.2g；
（2）由實(shí)驗(yàn)甲可知，加入8.0mL稀硫酸時可消耗金屬質(zhì)量=8.0g-6.7g=1.3g；實(shí)驗(yàn)丁共消耗金屬質(zhì)量=12.0g-8.1g=3.9g，則所加入稀硫酸的體積=

3.9g

1.3g

×8.0mL=24mL；
（3）設(shè)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中生成硫酸鋅的質(zhì)量為x，放出氫氣的質(zhì)量為y
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65        161   2
1.3g       x    y

65

1.3g

=

161

x

=

2

y

x=3.22g，y=0.04g
甲同學(xué)最后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

3.22g

1.3g+8.0mL×1.17g/mL-0.04g

×100%=30.3%
故答案為：（1）3.2g；（2）24ml；（3）30.3%．

點(diǎn)評：由實(shí)驗(yàn)甲得到反應(yīng)中稀硫酸與所消耗樣品中鋅的質(zhì)量關(guān)系，此為解答問題的基礎(chǔ)，體現(xiàn)分析問題的能力．