Question

11．某同学用铜锌合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，数据如下

	第一次	第二次	第三次
所用合金质量∕g	25	25	50
所用稀硫酸质量∕g	120	160	100
剩余物质量∕g	144.6	184.6	149.6

（1）合金与所用稀硫酸的质量比为1：4时，合金中的稀硫酸中的硫酸恰好完全反应．
（2）计算铜锌合金中铜的质量分数．
（3）计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）铜、锌合金中铜和稀硫酸不反应只有锌和稀硫酸反应，第二次和第一次所取的合金质量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而两次生成的气体质量相同，说明两次所取的合金中的锌都完全反应了，由此可以知道25g合金只能生成0.4g氢气；第三次和第一次比较可知100g稀硫酸完全反应只能产生0.4g气体，从而可以判断出稀硫酸和合金恰好完全反应的质量比；
（2）根据氢气的质量结合反应的化学方程式可以计算出锌的质量，进而求出铜的质量分数即可；
（3）可以结合氢气的质量计算出锌的质量和所得溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）铜、锌合金中铜和稀硫酸不反应只有锌和稀硫酸反应，第二次和第一次所取的合金质量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而两次生成的气体质量相同，说明两次所取的合金中的锌都完全反应了，由此可以知道25g合金只能生成（25g+120g-144.6g）=0.4g氢气；第三次和第一次比较可知100g稀硫酸完全反应只能产生50g+100g-149.6g=0.4g气体，综上可以知道：25g合金中的锌和100g稀硫酸可恰好完全反应，即合金和稀硫酸的质量比为25g：100g=1：4；
（2）设25g铜锌合金中含有锌的质量为x，生成硫酸锌的质量为y，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65        161   2
x          y   0.4g
$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.4g}$，
x=13g
铜合金中铜的质量分数为：$\frac{25g-13g}{25g}$×100%=48%；
答：铜合金中铜的质量分数为48%．
（3）$\frac{161}{y}=\frac{2}{0.4g}$
   y=32.2g
恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数$\frac{32.2g}{100g+25g-0.4g}×100%$=25.8%；
故答案为：（1）1：4；
（2）铜锌合金中铜的质量分数为48%；
（3）恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数25.8%．

点评 此题考查的是根据化学方程式的有关计算，学会运用控制变量法来正确的分析处理表中的数据是解答此题的关键．