Question

7．为了测定某铜、锌合金的组成，称取10g该合金粉末，在粉末中连续6次加入稀硫酸反应，每加一次稀硫酸，记录完全反应后所得剩余固体的质量，实验数据如下：

	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次	第6次
加入稀硫酸的质量（g）	10	10	10	10	10	10
剩余固体的质量（g）	8.7	7.4	6.1	4.8	3.5	3.5

（注意：以下各题，只要求填写计算结果，不要求写计算过程）
（1）据表中数据，计算该合金中锌的质量为6.5g；
（2）计算所加稀硫酸的溶质的质量分数为19.6%（精确到0.1%）；
（3）计算恰好完全反应后所得溶液的溶质的质量分数为28.6%（精确到0.1%）．

Answer 1

分析 （1）根据图表数据可知，第5次和第6次剩余固体的质量相等，说明第5次反应已完全．由于铜与稀硫酸不反应，所以铜锌合金与稀硫酸的反应，为锌与稀硫酸的反应，剩余固体的质量为铜的质量；
（2）根据锌与稀硫酸的反应的化学方程式和第一次参与反应的锌的质量，列出比例式，就可计算出第一次参与反应的H₂SO₄的质量，然后根据溶质质量分数公式计算即可；
（3）根据题中的数据找出反应后的溶液质量，溶质质量，然后结合溶质质量分数的计算公式进行计算．

解答 解：（1）通过分析可知，计算该合金中锌的质量为：10g-3.5g=6.5g；
（2）设10g稀硫酸中溶质的质量为x，
    Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
    65   98    161  2
10g-8.7g x     
$\frac{65g}{10g-8.7g}$=$\frac{98}{x}$
解之得：x=1.96g
所用稀硫酸的溶质质量分数为：$\frac{1.96g}{10g}$×100%=19.6%；
（3）生成硫酸锌质量为y，生成氢气质量为z
     Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
     65         161  2
     6.5g        y    z
   $\frac{65}{6.5g}$=$\frac{2}{z}$=$\frac{161}{y}$
  z=0.2g，y=16.1g
溶液的质量为：6.5g+50g-0.2g=56.3g，
所以溶质质量分数为：$\frac{16.1g}{56.3g}$×100%=28.6%
故答案为：（1）6.5g；
（2）19.6%；
（3）28.6%．

点评 本题主要考查学生运用化学方程式和溶质质量分数公式解答问题的能力．解答本题需根据金属的活动性，结合图表数据，得出剩余固体的质量（即铜的质量），其它问题即可迎刃而解．