题目内容

1.化学小组同学取某黄铜(铜和锌的合金)样品进行如下实验,他们取该黄铜样品碎屑50g,把200g稀硫酸分4次加入到该样品中,测得数据记录如下表:
第1次第2次第3次第4次
加入稀硫酸质量/g50505050
剩余固体质量/g43.537.033.7533.75
(1)当加入稀硫酸的质量为125g时,反应恰好完成..
(2)所用稀硫酸的质量分数.
(3)当所加稀硫酸与固体恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数.

分析 (1)根据锌会与硫酸反应,铜不会与硫酸反应,反应剩余的物质是铜,然后计算铜的质量分数;
根据第一次与第二次的反应情况可以看出每50g硫酸消耗锌的质量是43.5-37=6.5g,然后利用三四次的反应中固体不变确定,50g样品中锌的质量是
50g-33.75g=16.25g,从而计算出反应时硫酸的消耗量;
(2)根据测得数据记录表,第2次加入稀硫酸后剩余固体质量继续减少,说明第1次所加入的稀硫酸完全反应,根据此时反应消耗锌的质量,计算所加入稀硫酸中溶质硫酸的质量,即可求得所用稀硫酸的溶质质量分数.
(3)根据反应消耗锌的质量,计算生成硫酸锌的质量和氢气的质量,即可求得完全反应时所得溶液中溶质的质量分数.

解答 解:(1)锌会与硫酸反应,铜不会与硫酸反应,反应剩余的物质是铜,由表中提供的数据可知该样品中含有的锌的质量=50g-33.75g=16.25g,由第一次与第二次可以得到:每50g硫酸消耗锌的质量是43.5-37=6.5g,所以反应的锌的质量是16.25g时,消耗的硫酸的质量是100g+25g=125g;
(3)依据题意,第一次中参加反应的锌的质量为50g-43.5g=6.5g,设参加反应的H2SO4质量为x,
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65   98
6.5g  x
$\frac{65}{6.5g}=\frac{98}{x}$
x=9.8g
则所用稀硫酸的溶质质量分数=$\frac{9.8g}{50g}$×100%=19.6%.
(3)设生成硫酸锌的质量为y,氢气的质量为z
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65              161       2
16.25g        y         z
$\frac{65}{16.25g}=\frac{161}{y}=\frac{2}{z}$
y=40.25g
z=0.5g
当所加稀硫酸与固体恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数=$\frac{40.25g}{16.25g+125g-0.5g}$×100%≈28.6%
故答案为:
(1)125;
(2)所用稀硫酸的质量分数19.6%;
(3)28.6%.

点评 利用实验数据中变化量的变化关系,分析反应的进行情况,对后面的计算时数据选择起着决定性作用;只有使用物质完全反应时的实验数据进行计算才能得到正确的结果.

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