黄铜是一种常见的合金材料.其主要作用成分为Cu.Zn.还含有少量不与酸反应也不溶于水的成分.现向一定质量的黄铜中加入体积为100mL.密度ρ=1.2g/mL的稀硫酸.产生H2的质量和硫酸溶液体积的关系如图所示．充分反应后溶液中剩余固体的质量为27g．(1)观察图象.黄铜与硫酸充分反应后.硫酸是否有剩余?是(2)黄铜中Zn的质量分数为多少?(请列式� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

黄铜是一种常见的合金材料，其主要作用成分为Cu、Zn，还含有少量不与酸反应也不溶于水的成分，现向一定质量的黄铜中加入体积为100mL，密度ρ=1.2g/mL的稀硫酸，产生H₂的质量和硫酸溶液体积的关系如图所示．充分反应后溶液中剩余固体的质量为27g．
（1）观察图象，黄铜与硫酸充分反应后，硫酸是否有剩余？是（选填“是”或“否”）
（2）黄铜中Zn的质量分数为多少？（请列式计算，结果精确到0.1%，下同）
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为多少？

分析黄铜主要成分为Cu、Zn，锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜不与稀硫酸反应；现向一定质量的黄铜中加入体积为100mL，由产生H₂的质量和硫酸溶液体积的关系图可知，当加入稀硫酸的体积为40mL时，恰好完全反应，生成氢气的质量为0.4g，由反应的化学方程式列式计算出参加反应的锌的质量、硫酸的质量，进而计算出黄铜中Zn的质量分数、所用稀硫酸的溶质质量分数．

解答解：（1）观察图象，当加入稀硫酸的体积为40mL时，恰好完全反应，则黄铜与硫酸充分反应后，硫酸有剩余．
（2）由图象可知，当加入稀硫酸的体积为40mL时，恰好完全反应，生成氢气的质量为0.4g．
设参加反应的锌的质量为x，参加反应的硫酸的质量为y，
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65  98          2
x    y          0.4g
$\frac{65}{2}=\frac{x}{0.4g}$     x=13g
黄铜中Zn的质量分数为$\frac{13g}{27g+13g}×$100%=32.5%．
（3）$\frac{98}{2}=\frac{y}{0.4g}$     y=19.6g
所用稀硫酸的溶质质量分数为$\frac{19.6g}{40g}$×100%=49.0%．
答：（1）是；（2）黄铜中Zn的质量分数为32.5%；（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为49.0%．

点评本题难度不大，掌握利用化学方程式与溶质质量分数的综合计算即可正确解答本题，细致地分析图示信息，确定生成氢气的质量是正确解答本题的前提和关键．

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