题目内容
为了测定某铜锌合金的组成，校化学课外活动小组设计了如图所示的实验装置进行实验．（1）首先把该合金研成粉末再与一定溶质质量分数的稀硫酸反应，研成粉末的目的是
（2）检查装置气密性；
（3）该实验中正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是
（4）该小组进行了三次实验，所得相关的实验数据处理如下：（实验温度下=ρH2=0.09g/L）
| 合金的质量/g | 稀硫酸的质量/g | 生成氢气的体积/mL | |
| 第一次 | 2 | 20 | 44.4 |
| 第二次 | 2 | 25 | 44.4 |
| 第三次 | 4 | 20 | 44.4 |
②所用稀硫酸的溶溶质质量分数为
考点：根据化学反应方程式的计算,有关溶质质量分数的简单计算
专题：综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）
分析：（1）根据研成粉末能增大反应的接触面积分析；
（2）根据连通器的原理可知应该调节两边液面相平在进行操作进行解答；
（4）分析表格中数据可以知道：铜、锌合金中铜和稀硫酸不反应只有锌和稀硫酸反应，第二次和第一次所取的合金质量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而两次生成的气体质量相同，说明两次所取的合金中的锌都完全反应了，由此可以知道2g合金只能生成44.4mL氢气；第三次所取的合金是前两次的2倍，如果合金中的锌完全反应，应该产生88.8mL气体，而实际上产生的气体和前两次相同只有44.4mL氢气，说明第三次反应中合金过量，而稀硫酸反应完全，由此可以知道20g稀硫酸与2g的合金反应生成了只能产生44.4mL氢气，从而可以判断出稀硫酸和合金恰好完全反应的质量比；根据氢气的质量可以计算出锌的质量，稀硫酸中溶质的质量，从而计算出铜锌合金中铜的质量分数、稀硫酸的质量分数．
（2）根据连通器的原理可知应该调节两边液面相平在进行操作进行解答；
（4）分析表格中数据可以知道：铜、锌合金中铜和稀硫酸不反应只有锌和稀硫酸反应，第二次和第一次所取的合金质量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而两次生成的气体质量相同，说明两次所取的合金中的锌都完全反应了，由此可以知道2g合金只能生成44.4mL氢气；第三次所取的合金是前两次的2倍，如果合金中的锌完全反应，应该产生88.8mL气体，而实际上产生的气体和前两次相同只有44.4mL氢气，说明第三次反应中合金过量，而稀硫酸反应完全，由此可以知道20g稀硫酸与2g的合金反应生成了只能产生44.4mL氢气，从而可以判断出稀硫酸和合金恰好完全反应的质量比；根据氢气的质量可以计算出锌的质量，稀硫酸中溶质的质量，从而计算出铜锌合金中铜的质量分数、稀硫酸的质量分数．
解答：解：（1）把该合金研成粉末再与一定溶质质量分数的稀硫酸反应，研成粉末的目的是增大反应的接触面积，加快反应的速率；
（2）读取量气管内最终液面刻度前，需要进行的操作是调节量气管高度，使左右液面相平，否则管中的液柱能产生压强，对管中的气体进行压缩或拉伸，影响气体的体积测定，因而正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是调节两边液面相平；
（4）①比较三组数据可以知道，2g合金只能生成44.4mL氢气，而由第三次可知生成44.4mL氢气只消耗20稀硫酸，所以2g合金中的锌和20g稀硫酸可恰好完全反应，即第一次合金和稀硫酸恰好完全反应；所以，合金与所用稀硫酸的质量比为1：10时，合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应．
2g合金中的锌和20g稀硫酸反应生成的氢气的体积为：44.4mL=0.044L，氢气的质量为0.04L×0.09g/L≈0.004g
设2g铜锌合金中含有锌的质量为x，反应硫酸的质量为y
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98 2
x y 0.004g
=
=
解得：x=0.13g y=0.196g
铜锌合金中铜的质量分数为1-
×100%=93.5.5%
②所以硫酸的质量分数为：
×100%=0.98%．
故答案为：（1）增大反应的接触面积，加快反应的速率； （2）调节两边液面相平；（4）①1：10，93.5%；②0.98%．
（2）读取量气管内最终液面刻度前，需要进行的操作是调节量气管高度，使左右液面相平，否则管中的液柱能产生压强，对管中的气体进行压缩或拉伸，影响气体的体积测定，因而正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是调节两边液面相平；
（4）①比较三组数据可以知道，2g合金只能生成44.4mL氢气，而由第三次可知生成44.4mL氢气只消耗20稀硫酸，所以2g合金中的锌和20g稀硫酸可恰好完全反应，即第一次合金和稀硫酸恰好完全反应；所以，合金与所用稀硫酸的质量比为1：10时，合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应．
2g合金中的锌和20g稀硫酸反应生成的氢气的体积为：44.4mL=0.044L，氢气的质量为0.04L×0.09g/L≈0.004g
设2g铜锌合金中含有锌的质量为x，反应硫酸的质量为y
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98 2
x y 0.004g
| 65 |
| x |
| 98 |
| y |
| 2 |
| 0.004g |
解得：x=0.13g y=0.196g
铜锌合金中铜的质量分数为1-
| 0.13g |
| 2g |
②所以硫酸的质量分数为：
| 0.196g |
| 20g |
故答案为：（1）增大反应的接触面积，加快反应的速率； （2）调节两边液面相平；（4）①1：10，93.5%；②0.98%．
点评：此题考查的是合金的性质及根据化学方程式的有关计算，学会运用控制变量法来正确的分析处理表中的数据是解答此题的关键．
练习册系列答案
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2011年6月7日，一辆装有25吨丙烯酸丁酯（C7H12O2）的货车在213国道友谊隧道都江堰方向出口约200米出侧翻，约1吨丙烯酸丁酯泄露到公路边的防洪沟内．将15g黄铜（铜锌混合物）放入100g 稀硫酸中恰好完全反应，过滤得到滤液112.6g，下列说法中正确的是（ ）
| A、黄铜中铜的质量为10g |
| B、产生气体的质量为0.2g |
| C、稀硫酸中溶质的质量分数为19.6% |
| D、生成硫酸锌的质量为16.1g |
下列物质的用途，是利用其化学性质的是（ ）
| A、铝材做高压锅 |
| B、液化气做燃料 |
| C、石墨做铅笔芯 |
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下列说法中正确的是（ ）
| A、根据质量守恒定律，10g食盐溶于90g水中，得溶液质量是100g |
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| D、根据质量守恒定律，蜡烛燃烧后生成物的质量之和等于蜡烛减少的质量与消耗氧气的质量之和 |
下列对相应微粒的描述中，正确的是（ ）
A、 易得电子 |
B、 易形成阳离子 |
C、 带负电荷 |
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