题目内容

14.测定某黄铜(铜和锌组成)中铜的质量分数,将一定量黄铜加入100g质量分数为9.8%的稀硫酸中,二者恰好完全反应,过滤,将所得固体洗涤、干燥后称量为3.5g,请回答下列问题:
(1)配制100g质量分数为9.8%的稀硫酸,需要98%的浓硫酸的质量为10g
(2)写出上述反应的化学方程式Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
(3)列出求解黄铜中参加反应物质的质量(x)的比例式$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$
(4)该黄铜中铜的质量分数为35%
(5)将反应后得到的滤液加入54.7的水后,则所得溶液中溶质质量分数为10%
(6)若工业上制备400t该黄铜,则需要含Cu2S70%的辉铜矿的质量为254t.

分析 (1)根据稀释前后溶液中溶质的质量不变结合密度公式可以完成解答;
(2)根据锌与硫酸反应的生成硫酸锌及氢气的特点,写出锌与硫酸反应的化学方程式;
(3)根据反应的化学方程式,由反应中锌与硫酸的质量关系,列出参加反应锌的质量的计算比例式;
(4)利用过滤,将所得固体洗涤、干燥后称量为3.5g为铜的质量,计算该黄铜中铜的质量分数;
(5)反应后所得溶液为硫酸亚铁溶液,最终溶液中溶质的质量分数=×100%,根据反应的化学方程式计算生成硫酸锌的质量,根据质量守恒定律计算反应后所得溶液的质量;
(6)根据铜元素守恒计算炼制出的黄铜质量.

解答 解:
(1)设需要浓度为98%的硫酸质量是x
x×98%=100g×9.8%
x=10g
(2)锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(3)lOOg 9.8%的稀硫酸中含硫酸的质量=100g×9.8%=9.8g
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65   98
x    9.8g
$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$
x=6.5g
(4)该黄铜中铜的质量分数为$\frac{3.5g}{3.5g+6.5g}×$100%=35%;
(5)设恰好完全反应时,生成硫酸锌的质量为y,生成氢气的质量为z
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
     98   161  2
     9.8g  y   z
$\frac{98}{9.8g}=\frac{161}{y}=\frac{2}{z}$
y=16.1g
z=0.2g
最终溶液中溶质的质量分数$\frac{16.1g}{6.5g+100g+54.7g-0.2g}×$100%=10%;
(6)理论上能炼制出黄铜的质量为:400t×35%÷$\frac{64×2}{64×2+32}×$100%÷70%=254t
答案:
(1)10g;(2)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;(3)$\frac{65}{x}=\frac{98}{9.8g}$;(4)35%;(5)10%;(6)254t.

点评 根据反应的化学方程式能表示反应中各物质的质量比,由反应中某物质的质量可计算出反应中其它物质的质量.

练习册系列答案
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实验室有一瓶保存不当的试剂(如图所示),其残缺的标签中只剩下"Na'和“10%'字样。已知它是无色液体,是初中化学常用的试剂。小华等几位同学对此很感兴趣,决定对其成分进行探究:

【提出问题】这瓶试剂溶质是什么?

【交流研讨】根据受损标签的情境判断,这瓶试剂不可能是______(填酸·碱或盐)。

【查阅资料】

初中化学常见的含钠化合物有NaCI、NaOH、Na2C03、NaHC03

Na2C03、NaHC03溶液都呈碱性,NaCl溶液呈中性

室温下(20℃)时,4种物质的溶解度的数据如下:

物质

NaCI

NaOH

Na2C03

NaHC03

溶解度/g

36

109

215

9.6

【得出结论】

小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断,这瓶试剂不可能是______

【猜想与实验】

这瓶试剂①可能是______溶液;②可能是NaOH溶液;③可能是Nacl溶液。

(1)小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到湿润的pH试纸上,测得pH= 11,他判断该溶液不可能是氯化钠溶液,对小亮的操作方法·测量结果及所得结论,你的评价是______

A.方法正确,pH正确,结论正确 B.方法不正确,pH偏小,但结论正确

C.方法不正确,pH偏大,结论不正确 D.方法正确,pH正确,但结论不正确

(2)小强为了确定该溶液的成分,进行了如下实验

操作步骤

实验现象

结论及化学方程式

步骤一:取样品于试管中,

滴加足量__________

产生气泡

猜想①正确

步骤二发生反应的化学方程式是________

步骤二:把产生的气体,

通入_________

产生白色沉淀

【质疑】小华则不同意小强的观点,认为溶液中除Na2C03外还可能有NaOH.请你帮助他完成以下探究方案

探究步骤

预计现象

结论

步骤一:取样品于试管中,向其中滴加足量的________溶液并过滤

产生白色沉淀

溶液中:

既含Na2C03,又含有NaOH

步骤二:向上述滤液中滴加酚酞试液

酚酞试液呈________色

4.我国著名的闽籍制碱专家侯德榜,在纯碱制造方面做出了重大贡献.用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质,化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究,在老师的指导下,他们设计了下列两种实验方案进行试验.

资料摘要:
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[方案一]样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
实验操作实验现象实验结论
取一定量纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液.
产生白色沉淀
反应的化学方程式:
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
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