题目内容

18．黄铜（由锌和铜形成的合金）有较强的耐磨性能，在生活中有广泛的用途．三位同学为了测定黄铜屑样品组成，分三次取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如表：
甲乙丙
样品质量/g253025
稀硫酸质量/g1208080
充分反应后剩余物/g144.8109.8104.8
请回答下列问题．
（1）根据质量守恒定律，可算出甲、乙、丙三位同学均生成0.2g氢气，通过对这三位同学的实验数据进行两两对比，可得出丙同学所取的稀硫酸与黄铜最可能符合恰好完全反应；
（2）假如该同学所取的稀硫酸与黄铜恰好完全反应，请求出：
①他所取的黄铜样品中锌的质量分数；
②所得溶液的溶质质量分数．（计算结果精确到0.1%）

分析 （1）由表中数据分析可知甲同学和丙同学的实验产生的氢气量相同，样品质量相同，但甲同学用的稀硫酸质量多，说明甲同学的实验稀硫酸过量；乙同学和丙同学的实验用稀硫酸质量相同，样品质量乙同学的多，而产生的氢气量仍相同，说明乙同学的实验样品过量．综上分析，丙同学的实验中样品和稀硫酸恰好完全反应．
（2）根据生成氢气的质量计算出锌的质量，再用锌的质量除以样品的质量乘以百分之百即可．
（3）根据生成氢气的质量计算出硫酸锌的质量，并求所得溶液中硫酸锌的质量分数．

解答 解：（1）根据质量守恒定律，可算出甲、乙、丙三位同学均生成0.2g氢气；
由表中数据分析可知甲同学和丙同学的实验产生的氢气量相同，样品质量相同，但甲同学用的稀硫酸质量多，说明甲同学的实验稀硫酸过量；乙同学和丙同学的实验用稀硫酸质量相同，样品质量乙同学的多，而产生的氢气量仍相同，说明乙同学的实验样品过量．综上分析，丙同学的实验中样品和稀硫酸恰好完全反应．
（2）设样品中Zn的质量为x，生成ZnSO4的质量为y
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑                   
65            161     2
x              y     0.2g                  
$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.2g}$
x=6.5 g                                  
黄铜样品中锌的质量分数为：$\frac{6.5g}{25g}×100%=26%$
（3）$\frac{161}{2}=\frac{y}{0.2g}$
y=16.1 g                                    
所得溶液的溶质质量分数为：$\frac{16.1g}{6.5g+80g-0.2g}×100%=18.7%$
或$\frac{16.1g}{16.1g+（80g-9.8g）}×100%=18.7%$或$\frac{16.1g}{104.8g-（25.0g-6.5g）}×100%=18.7%$
答案：
（1）0.2g；   丙；
（2）①他所取的黄铜样品中锌的质量分数为26%；
②所得溶液的溶质质量分数为18.7%．

点评 解答本题关键是要通过图表中数据分析出最多生成氢气1.0g，再利用方程式计算出锌和硫酸锌的质量，再进一步进行计算．

练习册系列答案
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【发现问题氮气是怎么减少的呢？
【假设一】氮气与镁条反应而减少．
【假设二】氮气在高温条件下与瓶内的其他物质反应而减少．
【查阅资料】
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