Question

为了测定某铜锌合金的组成，某校化学课外活动小组利用该合金粉末与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下：

	第一次	第二次	第三次
所取合金的质量/g	10	10	20
所用稀硫酸的质量/g	50	80	50
生成氢气的质量/g	0.2	0.2	0.2

（1）试计算该铜锌合金中合金锌的质量．
（2）从上表数据分析，当所取合金与所用稀硫酸的比为______时，表明合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应．
（3）所用合金与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据第一次实验产生氢气的质量和其所取用的稀硫酸与合金样品的质量，可求出合金中锌的质量；
（2）从三次实验数据可知，第一、第二次反应中稀硫酸过量，第三次反应中锌过量，又因为第三次反应中硫酸产生的氢气恰好为0.2g，所以第一次反应中合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应，从而得出它们的质量比．
（3）根据（1）中化学方程式的比例关系，求出溶质的质量，根据质量守恒得出溶液的总量，代入公式可以求出恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数．
解答：解：（1）设合金中锌的质量为x，生成硫酸锌质量为y．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑ 
65         161  2
x           y  0.2g

解之得：x=6.5g
        y=16.1g
答：合金中锌的质量为6.5克．
（2）从三次实验数据可知，第一、第二次反应中稀硫酸过量，第三次反应中锌过量，又因为第三次反应中硫酸产生的氢气恰好为0.2g，所以第一次反应中合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应，即当合金的质量和稀硫酸的质量比为1：5时恰好反应完全．
故答案为  1：5
（3）根据（1）得出生成溶质硫酸锌的质量为16.1g；
所得溶液的质量为反应前加入合金和硫酸的质量之和减去生成氢气的质量．
所得溶液中ZnSO₄的质量分数：×100%=28.6%
答：所得溶液中ZnSO₄的质量分数为28.6%．
点评：本题主要考查学生分析图表数据和根据化学方程式进行计算的能力．