题目内容

10．为了测定某种黄铜（铜和锌的合金）的组成，取该黄铜样品碎屑100g，把400g稀硫酸分4次加入到该样品中，测得数据记录如表：
第1次第2次第3次第4次
加人稀硫酸质量（g）100100100100
剩余固体质量（g）877467.567.5
（1）第2次测得剩余固体质量为74g，其成分为C．
A．铜          B．锌          C．铜和锌
（2）该黄铜样品中铜和锌的质量比m铜：m锌：27：13．
（3）计算所用稀硫酸的溶质质量分数，并画出反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图．

分析 （1）锌、铜两种金属中只有锌能与酸发生反应，第2次加入稀硫酸完全反应后剩余固体质量为74g，第3次加入稀硫酸固体质量还能减少说明第二次反应后剩余固体中仍有锌；
（2）第四次加入酸固体质量不再减少说明锌已完全反应剩余固体全部是铜，由此求出；
（3）计算所用稀硫酸的溶质质量分数必须找一个酸完全反应的进行计算，第一、二次都可；第三次中固体减少的质量比第一二次减少的质量要少，故金属锌完全反应酸有剩余；根据反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系，作出图象．

解答 解：（1）锌、铜两种金属中只有锌能与酸发生反应，第2次加入稀硫酸完全反应后剩余固体质量为74g，第3次加入稀硫酸固体质量还能减少说明第二次反应后剩余固体中仍有锌；所以，C正确．
（2）由表中的数据可知，第四次加入酸固体质量不再减少说明锌已完全反应剩余固体全部是铜，故铜的质量为67.5g，所以该黄铜样品中铜和锌的质量比为：67.5g：（100g-67.5g）=27：13；
（3）第二次加入稀硫酸固体质量减少说明在第一次中固体锌过量，酸完全反应；可根据第一次物质的量进行计算；
设100g稀硫酸中溶质硫酸的质量为x，生成的氢气的质量为y
 H2SO4+Zn═ZnSO4 +H2↑
 98    65         2
  x   100g-87g    y
$\frac{98}{x}=\frac{65}{100g-87g}=\frac{2}{y}$ 解得：x=19.6g  y=0.4g
所用稀硫酸的溶质质量分数为：$\frac{19.6g}{100g}×100%$=19.6%
由上述计算可知，每反应（100g-87g）的锌反应掉的稀硫酸的质量为100g，生成的氢气的质量为0.4g．则可知（100g-67.5g）的锌反应掉的稀硫酸的质量为250g，生成的氢气的质量为1g．所以，应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图如下：

故答为：（1）C；（2）27：13；（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为19.6%，反应生成的氢气质量与加入稀硫酸质量的关系图见上图．

点评 本题是一道综合计算题，计算所用稀硫酸的溶质质量分数时，一定要确保稀硫酸完全反应，此时计算出的硫酸的质量才是稀硫酸溶液中所含溶质的质量．

练习册系列答案
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